枯草芽孢杆菌MBB3B9介导的转录组重编程与水稻铁毒性耐受相关

《Physiology and Molecular Biology of Plants》：Transcriptome reprogramming by Bacillus subtilis MBB3B9 is associated with iron toxicity tolerance in rice

　　铁（Fe）毒性是水淹酸性土壤中限制水稻产量的主要因素，过量的Fe2?积累会引发氧化应激并破坏细胞稳态。促生菌根际细菌（PGPR）为缓解铁毒性提供了一种潜在的生物防治途径，然而PGPR介导的铁耐性的分子机制仍未得到充分阐明。本研究利用生理、分子及比较转录组学分析方法，评估了从阿萨姆邦酸性稻田根际土壤中分离的枯草芽孢杆菌MBB3B9在铁敏感水稻品种Ranjit Sub-1中缓解铁毒性的能力。MBB3B9在72小时内通过排斥、胞内隔离和生物吸附作用去除80.58%的铁，8 mM Fe被确定为其功能耐性阈值。在铁胁迫条件下（500 mg L?1 Fe；pH 5.8），接种细菌使地上部和根系生长分别提高了7.71%和9.72%，将铁转运系数降至1以下，并将叶片锈斑评分从6.4 ± 0.28显著降低至2.1 ± 0.16。比较RNA测序鉴定出1523个差异表达转录本，接种与非接种植株之间存在截然不同的转录响应模式。铁胁迫的非接种植株主要激活色氨酸、苯丙烷类和过氧化物酶代谢途径，而接种植株则富集了光合作用、碳固定、光合天线和光系统组织途径。MBB3B9抑制铁吸收和动员基因（*OsIRT1*、*OsYSL9*、*OsDMAS1*和*OsNAAT5*），同时增强铁隔离和储存基因（*OsVIT2*和*OsFer1*）。总体而言，MBB3B9通过限制铁的吸收和转运、促进隔离和储存、维持光合活性以及缓解铁诱导的应激来增强铁耐性。