液态细菌接种剂缓解生物引发饲用高粱种子干旱胁迫的增效机制:体外研究

【字体: 时间:2025年06月30日 来源:Cereal Research Communications 1.8

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  为应对干旱胁迫对作物生产力的严重影响,研究人员探索了植物促生菌(PGPB)的解决方案。该研究通过体外实验评估了Burkholderia seminalis、Stenotrophomonas maltophilia和Enterobacter sp.(JJG_Zn)在PEG 6000模拟干旱(0%-15%)下的促生特性,发现其能稳定产生IAA、溶解磷酸盐、分泌铁载体等活性物质。双菌联接种(T5)显著提升高粱种子萌发指标及幼苗活力,SEM证实其高效定殖能力,为干旱区作物抗逆栽培提供新策略。

  

农业领域正面临干旱胁迫对作物产量的严峻挑战。植物生长促进细菌(Plant Growth-Promoting Bacteria, PGPB)为干旱区作物生长改良提供了创新思路。本研究系统评估了三种PGPB——伯克霍尔德菌(Burkholderia seminalis)、嗜麦芽窄食单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)和肠杆菌(Enterobacter sp. JJG_Zn)在不同梯度聚乙二醇(PEG 6000)模拟干旱胁迫(0%、5%、10%、15%)下的促生特性。令人振奋的是,即使在15% PEG 6000的高渗透胁迫下,所有菌株仍保持吲哚-3-乙酸(IAA)合成、磷酸盐溶解、铁载体分泌、氨和赤霉素产生等关键促生功能。

通过液体菌剂(Liquid Bacterial Inoculants, LBIs)对饲用高粱种子进行生物引发处理,研究发现B. seminalis与S. maltophilia双菌组合(T5)表现尤为突出:显著优化种子萌发参数(萌发率、萌发速度、平均萌发时间),促进幼苗茎根伸长,增加鲜重与干物质积累,全面提升活力指数。扫描电子显微镜(Scanning Electron Microscopy, SEM)捕捉到PGPB在根系形成致密生物膜的生动画面,揭示其定殖优势。

这项突破性工作证实,LBIs生物引发技术能有效缓解干旱对饲用高粱的胁迫伤害,其机制涉及微生物-植物互作网络的多元调控。研究者强调,这些明星菌剂需遵循"一体化健康"(One Health)理念,在不同农业气候区开展田间验证及生物安全评估,为可持续农业发展注入微生物智慧。

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