暗隔内生真菌(DSE)与氮肥协同调控小麦生长的生理及分子机制研究

为解决小麦产量难以满足人口增长需求的问题，研究人员通过筛选促生型暗隔内生真菌(DSE)菌株Paraphoma pye (Pp)，探究其在无肥、有机氮肥(Y)和无机氮肥(W)条件下对小麦幼苗生长的影响。结合转录组分析发现，Pp接种显著促进小麦生长（尤其施肥条件下），有机氮组合提升土壤酶活性，无机氮组合提高光合速率、叶绿素含量及氮积累。研究揭示了MAPK信号通路和鞘糖脂合成通路的关键作用，为DSE-肥料协同增产提供新策略。

　　

当前全球小麦生产正面临日益严峻的产量瓶颈。有趣的是，一类被称为暗隔内生真菌(Dark Septate Endophytes, DSE)的神秘微生物展现出促进宿主生长的超能力。本研究团队从微生物宝库中淘选出明星菌株——梨形副茎点霉(Paraphoma pye, Pp)，为探究其与不同氮肥的协同效应，科学家们设计了三组对照实验：空白组(0)、有机氮肥组(Y)和无机氮肥组(W)。

令人振奋的是，Pp就像小麦的"微生物教练"，特别是在施肥条件下，它能显著提升宿主的生长表现。通过高通量转录组测序这把"分子显微镜"，研究人员发现Pp会巧妙调节小麦的基因表达交响曲，尤其是那些掌管生长调控和次级代谢产物合成的"乐手们"。更妙的是，Pp与有机氮肥搭档时，土壤酶活性如同被按下"加速键"；而与无机氮肥组合时，小麦的光合作用机器则开启了"高性能模式"，叶绿素含量和氮积累量双双飙升。

基因共表达网络分析这场"分子侦探游戏"还揪出了两个关键角色：MAPK信号通路就像细胞间的"加密通讯系统"，而鞘糖脂生物合成通路则可能充当着"分子建筑师"的角色。这些发现不仅揭开了DSE促进作物生长的神秘面纱，更为实现"微生物-肥料"精准配伍的绿色农业提供了科学蓝图。