盐生植物Sesuvium portulacastrum的内生真菌增强玉米生长和耐盐性

【字体: 时间:2025年06月01日 来源:AAAS

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  一个研究小组证明了盐生植物Sesuvium portulacastrum的根内生真菌(EF)具有提高耐盐性和促进盐渍条件下玉米生长的潜力。

  

 这项研究提供了关键见解,说明微生物接种剂如何提供一种经济高效、环保的策略来增强盐碱土壤中的作物恢复力。

土壤盐渍化是全球面临的重大挑战,严重影响农业生产力,地球超过3%的陆地表面受到影响。它通过造成渗透、离子和氧化胁迫来威胁粮食安全,可导致作物减产50%以上。传统的修复方法,例如物理和化学干预,通常成本高昂。然而,微生物,尤其是内生真菌,在增强植物生长和盐胁迫下的恢复力方面表现出良好的前景。这些真菌生活在植物组织内,不会造成伤害,已被发现可以帮助植物适应包括盐度在内的极端环境条件。研究人员越来越多地将有益微生物作为缓解植物盐胁迫的可持续解决方案。

海南大学胡艳平和周扬团队于 2025 年 3 月 19 日在《热带植物》上发表的一项研究(DOI:10.48130/tp-0025-0005)提供了一种经济高效、环保的替代昂贵土壤改良剂的方法。  

本研究采用组织块法从1180个马齿苋(Sesuvium portulacastrum)组织块中分离得到426株可培养根内生真菌(EF) ,并利用NCBI数据库中的基本局部比对搜索工具(BLAST)对426株序列进行测序分析,将426株序列归类为112个不同的操作分类单元(OTU)。20个采样点的EF多样性指数存在显著差异,其中Shannon-Wiener指数在HK-BS等区域最高(2.45),Simpson指数在QH-GH最高(0.91)。镰刀菌属(Fusarium)被鉴定为最普遍的属,其次是多孢菌目(Pleosporales)单孢菌属(Monosporascus)。采用平板筛选法评估耐盐性,结果表明包括LG-BZ-9在内的8个EF菌株在盐胁迫下生长良好,菌落直径比对照大1.6至1.8倍。进一步评估了LG-BZ-9菌株对盐胁迫下玉米生长的影响。结果表明,与250 mM NaCl处理下的未处理植株相比,经LG-BZ-9处理的玉米生长显著改善,包括鲜重、株高和叶绿素含量均有所提高。此外,LG-BZ-9处理可提高玉米组织中钾(K+)浓度和钠(Na+)浓度,从而改善K+/Na+比,增强植株的耐盐性。这些结果表明,LG-BZ-9等耐盐EF可以通过调节离子稳态来促进玉米生长和耐盐性,为增强作物在盐胁迫下的抗逆性提供了一种有前景的途径。

这项研究表明,盐生植物内生真菌在增强盐渍条件下玉米的耐盐性和生长方面具有良好的潜力。F . incarnatum LG-BZ-9通过改善离子平衡和调节植物生长,为盐渍地区作物的可持续生产提供了潜在的解决方案。这些发现为开发基于微生物的农业战略奠定了基础,这些战略可以支持全球应对土壤盐渍化的努力,并在面临环境挑战的情况下确保粮食安全。

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