腐殖酸和Serendipita indica在盐度胁迫下对Pennisetum glaucum的生理、营养、细胞和分子反应的协同调节

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Synergistic regulation of physiological, nutritional, cellular, and molecular responses in Pennisetum glaucum by humic acid and Serendipita indica under salinity stress

　　

摘要

土壤盐碱化是农业生产力的主要限制因素，它会通过渗透压胁迫、离子毒性、氧化损伤以及细胞内稳态紊乱来阻碍植物生长。将有益微生物与天然生物刺激剂结合起来的可持续策略，可能为提高作物在盐碱条件下的抗性提供一种有效方法。本研究探讨了内生真菌和腐殖酸（HA）在0、100和200 mM NaCl浓度下对Pennisetum glaucum耐盐性的单独作用及其协同效应。通过综合的形态学、生理学、生物化学、超微结构和分子分析方法评估了植物的响应。盐碱化显著抑制了植物的生长、光合作用性能、养分吸收、代谢物积累、抗氧化能力、膜稳定性以及叶绿体完整性，并降低了水通道蛋白(PgPIP1.1和PgTIP1.1)以及过敏感于盐分的基因(PgSOS1和PgSOS2)的表达。S. indica和HA都能缓解这些不利影响；然而，两者联合使用在所有生物学层面均带来了最大的改善效果。这种协同处理方案增强了根系结构、生物量积累、光合作用效率、渗透调节能力、抗氧化防御以及养分吸收，同时保持了叶绿体的超微结构和质膜完整性。此外，联合使用还显著上调了与水分运输和离子平衡相关的基因表达，表明这种协同作用基于协调的分子调控机制，从而提升了植物的耐盐性。总体而言，这些发现表明，S. indica与HA的结合通过协调的生理、细胞和转录重编程机制，而非单独的应激缓解机制，赋予了植物更强的耐盐性。这项研究为微生物-生物刺激剂协同作用作为改善盐碱化农业生态系统中珍珠粟生长表现的可持续策略提供了分子机制证据。

土壤盐碱化是农业生产力的主要限制因素，它会通过渗透压胁迫、离子毒性、氧化损伤以及细胞内稳态紊乱来阻碍植物生长。将有益微生物与天然生物刺激剂结合起来的可持续策略，可能为提高作物在盐碱条件下的抗性提供一种有效方法。本研究探讨了内生真菌和腐殖酸（HA）在0、100和200 mM NaCl浓度下对Pennisetum glaucum耐盐性的单独作用及其协同效应。通过综合的形态学、生理学、生物化学、超微结构和分子分析方法评估了植物的响应。盐碱化显著抑制了植物的生长、光合作用性能、养分吸收、代谢物积累、抗氧化能力、膜稳定性以及叶绿体完整性，并降低了水通道蛋白(PgPIP1.1和PgTIP1.1)以及过敏感于盐分的基因(PgSOS1和PgSOS2)的表达。S. indica和HA都能缓解这些不利影响；然而，两者联合使用在所有生物学层面均带来了最大的改善效果。这种协同处理方案增强了根系结构、生物量积累、光合作用效率、渗透调节能力、抗氧化防御以及养分吸收，同时保持了叶绿体的超微结构和质膜完整性。此外，联合使用还显著上调了与水分运输和离子平衡相关的基因表达，表明这种协同作用基于协调的分子调控机制，从而提升了植物的耐盐性。总体而言，这些发现表明，S. indica与HA的结合通过协调的生理、细胞和转录重编程机制，赋予了植物更强的耐盐性。这项研究为微生物-生物刺激剂协同作用作为改善盐碱化农业生态系统中珍珠粟生长表现的可持续策略提供了分子机制证据。