深色有隔内生真菌通过温室种植系统增强小松菜高温胁迫耐受性的研究

《Mycobiology》：Dark Septate Endophytes Support Komatsuna Growth Under High Temperature Stress and Greenhouse Farming

本文首次报道深色有隔内生真菌（DSE）作为十字花科蔬菜小松菜的高温胁迫缓解策略。研究通过温室实验证实，接种Exophiala pisciphila KS.F.3.4和Veronaeopsis simplex Y34能显著提升小松菜在高温环境下的存活率、叶绿素含量（SPAD值）及生物量（鲜重/干重），为DSE在非菌根植物（如Brassicaceae）的抗逆栽培中的应用提供了创新性实践依据。

　　

深色有隔内生真菌支持小松菜在高温胁迫和温室种植下的生长

引言

小松菜（Brassica rapavar. perviridis）作为日本常见的叶用蔬菜，对高温胁迫高度敏感。全球变暖导致的异常高温频发已威胁其生产。在自然生态系统中，植物常通过与内生真菌共生来适应胁迫环境。深色有隔内生真菌（Dark Septate Endophytes, DSEs）是一类在逆境条件下广泛存在的根际真菌，能与非菌根植物（如十字花科）形成共生关系。本研究旨在评估三种DSE菌株（Phialocephala fortiniiKS.F.6、Exophiala pisciphilaKS.F.3.4和Veronaeopsis simplexY34）对小松菜在高温胁迫下生长的影响，并探索其在温室农业中的应用潜力。

材料与方法

DSE菌株通过麦芽提取液培养后，与载体材料（麦麸、米糠等）混合制备接种剂。小松菜种子表面消毒后播种于含10% DSE接种剂的灭菌土壤中。实验分为两组：适宜温度（25°C）和高温胁迫（35°C）。通过测量热伤害指数（HII）、存活率、叶绿素含量（SPAD值）、植株生物量（鲜重/干重）及DSE定殖率，评估DSE的促生和抗逆效果。温室实验进一步验证了DSE在夏季种植条件下的实际应用价值。

结果

在25°C适宜条件下，DSE接种对小松菜生长无显著促进作用。然而，在35°C高温胁迫下，接种E. pisciphila（Ep）和V. simplex（Vs）的植株表现出较低的热伤害指数（Ep处理仅10%植株健康受损）和较高存活率（Ep和Vs均超过70%）。Vs处理的植株地上部和根部干重最高，Ep则显著提升了叶绿素含量。DSE定殖率在高温下有所下降，但Vs仍保持56%的定殖能力。温室实验中，Ep和Vs处理显著增加了小松菜的叶片数、株高、鲜重和干重，其中Ep处理的叶绿素含量始终高于对照组。

讨论

DSE与十字花科植物的共生兼容性已通过本研究证实，且共生效益在胁迫条件下更为显著。高温导致小松菜叶绿素合成受阻和生物量下降，而DSE接种通过维持光合作用效率和减轻形态损伤缓解了这些负面影响。与既往研究一致，DSE的促生作用在盐胁迫、干旱等逆境中已有报道，但针对高温胁迫的研究尚属首次。本研究中温室与实验室结果的差异可能与实际温度波动有关，但DSE在幼苗期和成熟期的持续促生效果证明了其农业应用潜力。

结论

E. pisciphilaKS.F.3.4和V. simplexY34能有效增强小松菜的高温耐受性，提升产量和品质。本研究为DSE作为生物肥料在可持续农业中的应用提供了实证支持，尤其适用于易受气候胁迫的非菌根作物。