从岩盐中分离的耐盐植物促生细菌弗氏柠檬杆菌 S5 用于缓解小麦 (Triticum aestivum L.) 盐胁迫的基因组与生理学研究

《BMC Microbiology》：Genomic and physiological insights into salt-tolerant PGPB Citrobacter freundii S5 isolated from halite for salinity stress mitigation in wheat (Triticum aestivum L.)

　　

摘要

全球范围内，盐渍化是土壤退化的主要原因之一，威胁着农业和粮食安全。盐胁迫影响植物的离子和渗透平衡，对生理、形态和生化代谢产生负面影响。盐胁迫产生活性氧（ROS），损伤 DNA，导致植物细胞死亡，并最终降低作物生产力。耐盐植物生长促进细菌（ST-PGPB）因能缓解盐胁迫而广为人知。在本研究中，以喜马偕尔邦一处盐矿遗址的石盐为目标，用于分离 ST-PGPB。共分离出十二种细菌菌株，并选定了一种潜在的 PGPB Citrobacter freundii S5 用于本研究。 利用生理生长谱分析、PGP 属性和全基因组测序对 PGPB-S5 进行了生物勘探。此外，还评估了其在盐胁迫下对小麦（Triticum aestivum L。）的影响。PGPB-S5 显著增加了植物总生物量和相对含水量（18%），并减少了电解质泄漏（27.4%）；然而，抗氧化酶活性未观察到差异。全基因组分析表明，PGPB-S5 携带多个功能基因，这些基因通过植物激素产生、营养获取和缓解胁迫来调节植物生长促进的直接和间接机制。综上所述，研究结果表明，所选细菌是增强此类盐碱农业生态系统胁迫耐受性和提高作物产量的潜在候选者。

图形摘要

全球范围内，盐渍化是土壤退化的主要原因之一，威胁着农业和粮食安全。盐胁迫影响植物的离子和渗透平衡，对生理、形态和生化代谢产生负面影响。盐胁迫产生物性氧（ROS），损伤 DNA，导致植物细胞死亡，并最终降低作物生产力。耐盐植物生长促进细菌（ST-PGPB）因能缓解盐胁迫而广为人知。在本研究中，以喜马偕尔邦一处盐矿遗址的石盐为目标，用于分离 ST-PGPB。共分离出十二种细菌菌株，并选定了一种潜在的 PGPB Citrobacterfreundii S5 用于本研究。 利用生理生长谱分析、PGP 属性和全基因组测序对 PGPB-S5 进行了生物勘探。此外，还评估了其在盐胁迫下对小麦（Triticum aestivum L。）的影响。PGPB-S5 显著增加了植物总生物量和相对含水量（18%），并减少了电解质泄漏（27.4%）；然而，抗氧化酶活性未观察到差异。全基因组分析表明，PGPB-S5 携带多个功能基因，这些基因通过植物激素产生、营养获取和缓解胁迫来调节植物生长促进的直接和间接机制。综上所述，研究结果表明，所选细菌是增强此类盐碱农业生态系统胁迫耐受性和提高作物产量的潜在候选者。

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