具ACC脱氨酶活性的根际定殖放线菌缓解玉米重金属铅胁迫的机制研究

为解决重金属铅(Pb)污染对作物生长的抑制问题，研究人员开展了一项关于产1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶(ACCD)的根际定殖(RC)与非根际定殖(NRC)放线菌对玉米(Pb(NO3)2胁迫下)促生作用的研究。结果表明，RC菌株#30(鉴定为Streptomyces mirabilis UAE2)通过降低67.2–72.8%的内源ACC水平、提升抗氧化酶活性及调节多胺合成，使玉米茎叶和根部Pb积累量分别减少51.1%和63.0%，为重金属污染土壤的生物修复提供了新策略。

　　

这项突破性研究揭示了特定放线菌如何帮助玉米对抗铅毒害。当土壤中铅浓度高达1000 mg/kg（以Pb(NO₃)₂形式存在）时，具有根际定殖能力的^#30菌株展现出惊人潜力——经鉴定为神奇链霉菌(Streptomyces mirabilis UAE2)。该菌株像微型工厂般持续生产ACCD酶，将导致植物衰老的ACC前体分解，使玉米组织内ACC水平骤降72.8%，成功阻断乙烯的"死亡信号"。

更令人振奋的是，这些微生物盟友通过三重防护机制守护玉米：首先像防漏工程师般将电解质泄漏率降低26.7%；其次作为抗氧化卫士，使H₂O₂含量下降23.7%并激活抗氧化酶系统；最后化身生物屏障，在根际形成"过滤网"，使地上部和根部铅含量分别锐减51.1%和63.0%。研究还发现这些放线菌能巧妙调节植物激素（如生长素）和多胺的合成，相当于给植物注射"抗压疫苗"。

特别值得注意的是，菌株UAE2展现出卓越的根际适应力，不仅能促进玉米生长，还显著提升土壤微生物活性，这种"一石二鸟"效应使其成为重金属污染修复领域的明星候选菌株。该发现为发展绿色生物修复技术提供了重要理论支撑，让"微生物辅助植物修复"策略向实际应用迈出关键一步。