植物促生长微生物提高盐胁迫下玉米长势：形态学、生理学和生化反应的全面荟萃分析

《BMC Plant Biology》：Plant growth-promoting microorganisms enhance maize performance under salinity stress: a comprehensive meta-analysis of morphological, physiological, and biochemical responses

　　

摘要

盐分胁迫通过扰乱植物生长、生理和产量形成，严重限制了全球玉米（Zea mays L.）的生产力。植物促生微生物（PGPMs），包括细菌和菌根真菌，已被广泛研究作为在盐分胁迫条件下改善作物表现的可持续工具。本定量系统综述和荟萃分析遵循PRISMA指南，整合了107篇同行评审出版物的数据，以生成合并效应量估计值，量化接种植物促生微生物（PGPMs）在不同盐分水平下对玉米的影响。随机效应模型表明，PGPM接种与关键形态学性状显著改善相关，包括籽粒重量、地上和地下生物量及叶面积，其中在中等盐分胁迫条件下（约25–40%的生物量相关性状增幅）观察到的效应最为一致。生理响应与植物水分状况和膜稳定性的改善相一致，包括相对含水量增加（约15–30%）、电解质泄漏减少（胁迫条件下约20–45%），以及K?/Na?比值的改善。生化响应包括渗透调节物质和抗氧化代谢物的显著增加，如甜菜碱（约30–35%）、可溶性糖（胁迫条件下约40–70%）、类黄酮和酚类物质（约25–40%）以及抗坏血酸（约30%），而脯氨酸的响应具有情境依赖性，随胁迫强度而变化。亚组分析显示，丛枝菌根真菌（AMF）和产1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶微生物持续与增强的胁迫相关响应相关联，包括菌根侵染增加和对乙烯相关过程的调控。研究间存在显著异质性（多个性状的I² > 50%），反映了微生物类群、玉米基因型和实验条件的变异。通过漏斗图检查、剪填补法分析和逐一剔除敏感性分析评估的发表偏倚和稳健性表明，合并估计值未受潜在小样本效应或个别有影响力的研究显著影响。