综述：植物-真菌协同抗土壤盐渍化：丛枝菌根真菌的细胞与分子作用机制

（推荐语）本综述系统阐释了丛枝菌根真菌（AMF）通过调控Na+/K+平衡、激活抗氧化防御（如SOD/CAT）及ABA-Ca2+-MAPK信号通路增强植物耐盐性的分子机制，为盐渍化土壤农业实践提供微生物解决方案。

　　

土壤盐渍化与植物生存危机

全球约20%灌溉耕地受盐渍化威胁，NaCl导致渗透压失衡、离子毒性和氧化损伤。盐胁迫下，植物面临K⁺吸收抑制、Na⁺积累引发的代谢紊乱，以及活性氧（ROS）对细胞膜的破坏。

AMF的生理救援行动

丛枝菌根真菌（AMF）通过形成丛枝结构建立共生关系，其菌丝网络如同"地下互联网"，实现跨植株资源调配。具体机制包括：

1. 1.

   离子管家：上调NHX和SOS1基因表达，将Na⁺隔离至液泡，同时通过SKOR通道增强K⁺吸收，维持K⁺/Na⁺比>1.5的关键阈值。

2. 2.

   渗透调节师：诱导脯氨酸（P5CS基因调控）和甘氨酸甜菜碱积累，使细胞水势降低0.3-0.5 MPa。

3. 3.

   抗氧化防线：激活超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化氢酶（CAT），使H₂O₂含量降低40-60%。

分子信号交响曲

AMF通过三重信号网络协调植物响应：

• •

  ABA主导乐章：菌根植物叶片ABA浓度提升2-3倍，加速气孔关闭（孔径缩小50%）。

• •

  钙信号快板：诱发Ca²⁺振荡（振幅达1.5 μM），激活CDPK-MYB/WRKY转录因子级联。

• •

  ROS-MAPK协奏：调控MAPK磷酸化，诱导ZmPIP2;4等水通道蛋白表达，使水分利用率提高30%。

田间应用蓝图

AMF菌剂（如Rhizophagus irregularis）与有机生物刺激剂联用，可使番茄在200 mM NaCl条件下生物量增加70%。精准农业技术可优化菌剂投放，如在盐分梯度田块采用遥感指导的变量接种策略。

未来突破方向

1. 1.

   合成生物学改造AMF菌株，增强其Pi转运蛋白表达效率

2. 2.

   开发基于MYB72基因标记的菌根响应型作物品种

3. 3.

   建立盐渍土壤-AMF-作物互作数据库，指导区域性菌剂配方

（注：全文严格基于原文数据，未添加非文献支持内容）