蓝藻接种调控氮代谢通路促进玉米生长的机制与农业可持续性应用研究

来自印度的研究人员为提升农业可持续性，通过蓝藻接种（BF1-4和An-Tr biofilm）调控玉米氮同化关键基因表达（如ZmGOGAT1和ZmGS1;1），显著增强土壤微生物活性、养分利用及植株生长，为微生物肥料开发提供新策略。

　　

通过蓝藻接种（包括蓝藻 consortium BF1-4<>Anabaena和Nostoc属的两种物种>以及An-Tr biofilm<>Anabaena torulosa-Trichoderma viride复合体系>）可有效激发玉米氮代谢与生长潜能。研究在精英玉米基因型（包括高产亲本G1、低产亲本G2及其杂交种G3）的幼苗期与生殖阶段展开。

结果表明：杂交种G3在土壤生物学特性与养分有效性（尤其是微生物生物量碳，提升12.1–41%）方面表现显著优越，且蓝藻接种进一步强化该效应。磷脂脂肪酸（PLFAs）谱分析揭示土壤微生物群落结构发生关键变化。

氮同化关键基因呈现差异化调控：BF1-4处理使根与茎中ZmGOGAT1表达在幼苗期和开花期分别上调2.5–4.8倍与0.3–2倍；而An-Tr则在开花期使根与茎中该基因表达提升2.6和4.5倍。细胞质谷氨酰胺合成酶编码基因ZmGS1;1在开花期茎中均被两种处理显著上调，其中An-Tr biofilm增幅更高（达4.8倍）。接种效应甚至扩展至开花期苞叶组织（0.4–0.9倍刺激）。

本研究阐明生物接种剂可通过调控氮同化通路表达优化玉米氮素动员，全面提升作物生长，为可持续农业提供微生物策略支持。