利用未充分利用的药用植物来源的多功能根际促生菌进行种子生物预萌发处理，可增强水稻抗病性并提高产量

《Australasian Plant Pathology》：Seed bio-priming with multifaceted PGPR from underutilized medicinal plants enhances disease resistance and improves yield in rice

　　

摘要

水稻徒长病由镰刀菌属（Fusarium）引起，近期已成为印度东部和东北部非巴斯马蒂稻生产中的一项重要威胁。由于高效杀菌剂的可获得性有限且杀菌剂抗性不断上升，迫切需要可持续的替代方案。本研究旨在从药用植物的根际中鉴定和表征有效的植物生长促进根际细菌（PGPR），以控制徒长病并提高水稻产量。共分离了158株根际细菌菌株，并筛选其对四种镰刀菌（F. fujikuroi、F. verticillioides、F. proliferatum和F. sacchari）的体外拮抗作用。筛选出10株有前景的菌株，并对其胞外酶产生能力和植物生长促进（PGP）特性进行了评估。在温室条件下，通过种子生物催芽在两个水稻品种Pooja（高度感病）和Chandan（中等抗性）中测试这些菌株。通过16S rRNA测序进行的分子鉴定表明，优良菌株属于芽孢杆菌属（Bacillus）、Priestia属和短芽孢杆菌属（Paenibacillus）。其中，Priestia megaterium（CRM-37）表现出最高的菌丝抑制率（高达89.00%），与接种对照相比显著降低了发病指数（降至9.83%）。使用CRM-37进行生物催芽显著提高了Pooja和Chandan的发芽率（分别为98.67%和99.67%）、活力指数-I（分别为3527.50和3221.83）以及籽粒产量（分别为85.67和80.67 g/盆）。这些改善与叶绿素含量的显著增加以及防御相关酶的上调有关，包括过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和超氧化物歧化酶（SOD），表明这些菌株具有诱导系统抗性（ISR）的活性。我们的研究结果表明，P. megaterium（CRM-37）是一种强效的生物防治剂和生物刺激剂。它提供了一种多方面的方法，将直接拮抗作用与诱导系统抗性相结合，使其成为非巴斯马蒂稻品种中可持续管理徒长病的理想候选者。

图形摘要

水稻徒长病由镰刀菌属（Fusarium）引起，近期已成为印度东部和东北部非巴斯马蒂稻生产中的一项重要威胁。由于高效杀菌剂的可获得性有限且杀菌剂抗性不断上升，迫切需要可持续的替代方案。本研究旨在从药用植物的根际中鉴定和表征有效的植物生长促进根际细菌（PGPR），以控制徒长病并提高水稻产量。共分离了158株根际细菌菌株，并筛选其对四种镰刀菌（F. fujikuroi、F. verticillioides、F. proliferatum和F. sacchari）的体外拮抗作用。筛选出10株有前景的菌株，并对其胞外酶产生能力和植物生长促进（PGP）特性进行了评估。在温室条件下，通过种子生物催芽在两个水稻品种Pooja（高度感病）和Chandan（中等抗性）中测试这些菌株。通过16S rRNA测序进行的分子鉴定表明，优良菌株属于芽孢杆菌属（Bacillus）、Priestia属和短芽孢杆菌属（Paenibacillus）。其中，Priestia megaterium（CRM-37）表现出最高的菌丝抑制率（高达89.00%），与接种对照相比显著降低了发病指数（降至9.83%）。使用CRM-37进行生物催芽显著提高了Pooja和Chandan的发芽率（分别为98.67%和99.67%）、活力指数-I（分别为3527.50和3221.83）以及籽粒产量（分别为85.67和80.67 g/盆）。这些改善与叶绿素内容的显著增加以及防御相关酶的上调有关，包括过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）、苯丙氨酸解氨酶（PAL）和超氧化物歧化酶（SOD），表明这些菌株具有诱导系统抗性（ISR）的活性。我们的研究结果表明，P. megaterium（CRM-37）是一种强效的生物防治剂和生物刺激剂。它提供了一种多方面的方法，将直接拮抗作用与诱导系统抗性相结合，使其成为非巴斯马蒂稻品种中可持续管理徒长病的理想候选者。

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