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这篇综述聚焦谷子,探讨土壤微生物群落对其的影响。谷子被视为 “未来作物”,根际细菌(如Pseudomonas等)和丛枝菌根真菌(AMF,Glomus等)与谷子共生,能促进养分吸收、提高产量并增强对生物和非生物胁迫的抗性,值得关注。
### 谷子:“未来作物” 的潜力与挑战
谷子,常被称为 “未来作物”,在应对饥饿和缓解气候变化影响方面发挥着重要作用。在当前气候变化的背景下,土壤的营养和生理状况对植物的生存和适应能力至关重要,它需要抵御非生物(如干旱、盐碱)和生物(如病虫害)等多种环境压力。
根际细菌对谷子的影响
谷子拥有多种促进植物生长的根际细菌,像Pseudomonas、Azotobacter、Bacillus、Rhizobium 以及真菌Penicillium sp.等。这些根际细菌能通过多种机制来提升植物的生产力。例如,它们可以释放植物激素和次生代谢化合物,这些物质就像植物生长的 “信号兵”,指挥着植物的各项生理活动;能够将土壤中的养分转化为可溶形式,方便植物吸收,如同为植物打开了营养的 “大门”;还具备固氮能力,增加土壤的氮素含量,为谷子的生长提供充足的 “氮肥”;同时,它们还能赋予谷子抵抗生物和非生物胁迫的能力,让谷子在恶劣环境中也能 “顽强生存”。
丛枝菌根真菌与谷子的共生关系
丛枝菌根真菌(AMF)会侵入谷子的根部,形成特殊的共生结构。在与谷子根系共生的 AMF 中,Glomus是最为常见的类群,紧随其后的是Acaulospora、Funneliformis和Rhizophagus 。这种共生关系在不同的土壤和环境条件下,都对谷子的生长和养分吸收有着显著的促进作用。特别是在干旱、高盐等非生物胁迫环境中,AMF 就像是谷子的 “保护罩” 和 “营养快递员”,不仅能帮助谷子更好地吸收磷、氮等养分,还能增强谷子对水分的利用效率,从而提高谷子的抗逆性和产量。
土壤微生物群落对谷子健康和生产的综合影响
土壤微生物群落作为一个复杂的生态系统,其中的根际细菌和 AMF 相互协作,共同影响着谷子的健康和生产。它们通过改善土壤结构、增加土壤肥力,为谷子营造了一个良好的生长 “小环境”。在这个 “小环境” 中,谷子能够茁壮成长,更好地应对气候变化带来的各种挑战,实现产量的提升和品质的优化。这一植物 - 土壤微生物共生关系的研究,为未来谷子的可持续种植和农业发展提供了重要的理论依据和实践指导,有望推动谷子成为解决全球粮食问题的关键 “利器”。