由耐盐植物根际微生物群核心菌株构建的合成微生物组增强了水稻的耐盐碱性

《Plant and Soil》：The synthetic microbiome constructed from the core strains of the rhizosphere microbiota of salt-tolerant plants has enhanced the salt-alkali stress resistance of rice

　　

摘要

研究目的

为应对土壤盐渍化和碱化这一制约全球农业可持续发展的关键问题，开发高效且稳定的合成微生物群落具有重要意义。

研究方法

本研究从耐盐碱植物Knorringia sibirica (Laxm.) Tzvelev（西伯利亚碱茅）根际富集了一种可培养的根际细菌群落（KRBC），并通过16S rRNA测序和PICRUSt2功能预测分析了KRBC增强水稻耐盐碱性的机制。基于"关键属—关键功能"策略，即筛选有助于水稻耐受盐碱胁迫的微生物属和功能，从KRBC中筛选菌株构建合成群落（SynComs）及其简化版本（sfSynComs），并通过盆栽试验验证其效果。

研究结果

KRBC接种显著促进了盐碱胁迫下水稻的生长和产量，并重塑了根际微生物群落结构。金黄色葡萄球菌属（Staphylococcus）被鉴定为关键功能类群，氨基酸生物合成通路显著富集。在此基础上，成功筛选出17株产氨基酸菌株（其中16株属于金黄色葡萄球菌属），并构建了合成群落。盆栽试验证实，SynComs和sfSynComs均能有效促进水稻生长，效果与KRBC相当。

结论

本研究证明了从耐盐碱植物根际微生物组中设计合成群落的可行性。合成群落（SynComs）及其简化版本（sfSynComs）均成功构建并通过盆栽试验进行了评估，为开发适用于盐碱土壤的高效、简化且具有明确功能特征的微生物产品提供了理论基础和技术途径。