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综述:非生物胁迫及其通过促进植物生长的根际细菌和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27日 来源:Cereal Research Communications 1.9
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提高氮利用效率和耐逆性是应对气候变化下珍珠粟生产的挑战,植物促生长菌(PGPR)通过固氮、激素调控、养分溶解及抗氧化等机制缓解干旱、盐碱、高温及低肥力胁迫。当前研究存在宿主特异性认知不足、田间效果不稳定、氮吸收途径机制不明及复合胁迫研究匮乏等问题,未来需结合分子技术与多地点田间试验,构建PGPR菌群并优化氮管理实践,以实现可持续生产。
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主要作物,为超过9000万贫困农民提供食物。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、盐分、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)可以作为化学肥料的替代品,通过多种机制促进植物生长和增强抗逆性,例如生物固氮、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响应途径。在本综述中,我们重点介绍了当前关于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,以及相关的生理、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,但仍存在显著的研究空白。这些空白包括对PGPR与珍珠粟宿主之间特异性的理解不足、田间试验结果的一致性较差、对PGPR影响氮吸收途径的认知有限,以及缺乏关于自然环境中多种非生物胁迫共同作用的研究。未来的研究应致力于开发具有更强抗逆性的PGPR菌群,并利用先进技术揭示PGPR诱导的抗逆性和氮素利用效率提升的分子机制。此外,还需要进行多地点的田间试验以验证研究结果并确保其可广泛应用。将PGPR策略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至关重要。
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主要作物,为超过9000万贫困农民提供食物。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、盐分、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)可以作为化学肥料的替代品,通过多种机制促进植物生长和增强抗逆性,例如生物固氮、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响应途径。在本综述中,我们重点介绍了当前关于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,以及相关的生理、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,但仍存在显著的研究空白。这些空白包括对PGPR与珍珠粟宿主之间特异性的理解不足、田间试验结果的一致性较差、对PGPR影响氮吸收途径的认知有限,以及缺乏关于自然环境中多种非生物胁迫共同作用的研究。未来的研究应致力于开发具有更强抗逆性的PGPR菌群,并利用先进技术揭示PGPR诱导的抗逆性和氮素利用效率提升的分子机制。此外,还需要进行多地点的田间试验以验证研究结果并确保其可广泛应用。将PGPR策略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至关重要。