综述:非生物胁迫及其通过促进植物生长的根际细菌和提高氮利用效率来管理珍珠粟(Pennisetum glaucum (L.) R. Br.)的方法

《Cereal Research Communications》:Abiotic stress and its management through plant growth promoting rhizobacteria and nitrogen use efficiency in pearl millet [Pennisetum glaucum (L.) R. Br.]

【字体: 大 中 小 】 时间:2026年04月26日 来源:Cereal Research Communications 1.9

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  植物促生长根瘤菌(PGPR)通过固氮、产激素、溶磷等机制缓解珍珠稷干旱、盐渍、高温及低肥力胁迫,提升氮素利用效率(NUE)。当前研究在宿主特异性、田间效果稳定性及多胁迫协同作用方面存在不足,未来需加强分子机制解析与多地点田间试验。

  

摘要

珍珠粟(Pennisetum glaucum (L.) R. Br.)是一种二倍体、需异花授粉的短周期作物。它是继玉米、高粱、水稻和小麦之后的第六大重要作物,为超过9000万贫困农民提供主食。该作物能够适应干旱、盐碱、高温和贫瘠土壤等非生物胁迫环境。然而,其生产力受到多种因素的限制,包括干旱、盐碱、高温以及土壤肥力低下(尤其是氮素缺乏)。随着气候变化,提高氮素利用效率(NUE)和增强抗逆性对于维持珍珠粟的生产至关重要。促植物生长的根际细菌(PGPR)可作为化学肥料的替代品,通过生物固氮、产生植物激素、溶解养分、释放胞外多糖以及调节抗氧化和应激反应途径等多种机制促进植物生长和增强抗逆性。本文综述了目前关于PGPR如何缓解珍珠粟的非生物胁迫并提高氮素利用效率的研究,重点探讨了相关的生理、生化和分子机制。尽管许多研究在控制条件下证明了PGPR的潜力,但仍存在一些研究空白:例如对PGPR与珍珠粟宿主之间特异性的认识不足、田间试验结果的一致性较差、对PGPR影响氮吸收途径的机制了解有限,以及缺乏关于自然环境中多重非生物胁迫联合效应的研究。未来的研究应致力于培育具有较强抗逆性的PGPR菌群,并运用先进技术揭示其诱导抗逆性和提高氮素利用效率的分子机制。此外,还需要进行多地点的田间试验以验证研究成果并确保其可广泛应用。将PGPR技术与改进的氮素管理措施相结合,对于提高珍珠粟产量和在恶劣环境中实现可持续农业发展具有重要意义。

珍珠粟(Pennisetum glaucum (L.) R. Br.)是一种二倍体、需异花授粉的短周期作物。它是继玉米、高粱、水稻和小麦之后的第六大重要作物,为超过9000万贫困农民提供主食。该作物能够适应干旱、盐碱、高温和贫瘠土壤等非生物胁迫环境。然而,其生产力受到多种因素的限制,包括干旱、盐碱、高温以及土壤肥力低下(尤其是氮素缺乏)。随着气候变化,提高氮素利用效率(NUE)和增强抗逆性对于维持珍珠粟的生产至关重要。促植物生长的根际细菌(PGPR)可作为化学肥料的替代品,通过生物固氮、产生植物激素、溶解养分、释放胞外多糖以及调节抗氧化和应激反应途径等多种机制促进植物生长和增强抗逆性。本文综述了目前关于PGPR如何缓解珍珠粟的非生物胁迫并提高氮素利用效率的研究,重点探讨了相关的生理、生化和分子机制。尽管许多研究在控制条件下证明了PGPR的潜力,但仍存在一些研究空白:例如对PGPR与珍珠粟宿主之间特异性的认识不足、田间试验结果的一致性较差、对PGPR影响氮吸收途径的机制了解有限,以及缺乏关于自然环境中多重非生物胁迫联合效应的研究。未来的研究应致力于培育具有较强抗逆性的PGPR菌群,并运用先进技术揭示其诱导抗逆性和提高氮素利用效率的分子机制。此外,还需要进行多地点的田间试验以验证研究成果并确保其可广泛应用。将PGPR技术与改进的氮素管理措施相结合,对于提高珍珠粟产量和在恶劣环境中实现可持续农业发展具有重要意义。

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