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综述:内生真菌介导的作物盐胁迫缓解机制研究进展与展望
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月07日 来源:Symbiosis 2.1
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(编辑推荐)本综述系统阐述内生真菌(endophytic fungi)通过激活抗氧化机制清除ROS、调控离子稳态(Na+ /K+ )、上调转运蛋白(HKT1/KAT1/KAT2)及激素通路,增强作物耐盐性的分子机制,为开发新型生物增效剂提供理论依据。
Abstract
盐胁迫导致全球20%以上灌溉农田减产,培育耐盐作物成本高周期长。内生真菌作为植物共生体,通过多重机制增强宿主耐盐性:① 激活SOD、CAT等抗氧化酶清除活性氧(ROS);② 调控Na+
/H+
逆向转运蛋白(NHX)维持细胞Na+
/K+
稳态;③ 上调高亲和钾转运体HKT1及内向整流钾通道KAT1/KAT2表达,促进K+
吸收;④ 通过分泌IAA等植物激素促进根系发育。
分子调控网络
内生真菌定殖显著影响宿主基因表达:① 促脯氨酸合成酶基因上调,增强渗透调节;② 诱导水通道蛋白(PIPs)基因表达,提升水分利用效率;③ 调控AUX/IAA信号通路促进生长。值得注意的是,真菌定殖可使叶片Na+
积累量降低达40%,光合速率提升25%。
未解之谜
目前对环核苷酸门控通道(CNGCs)及质膜H+
-ATPase在内生真菌-植物互作中的调控机制仍不清楚。最新研究发现,某些菌株可特异性激活SOS信号通路(SOS1/SOS3),但具体效应分子尚未鉴定。
未来方向
应聚焦:① 真菌效应蛋白与植物膜转运蛋白的互作机制;② 菌源代谢物(如次生代谢产物)对盐胁迫相关基因的表观遗传调控;③ 合成微生物群落(SynComs)在田间条件下的增效作用。通过多组学联用解析这种"植物-真菌对话",将为农业可持续发展提供新策略。
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