《South African Journal of Botany》：Brassinosteroids and drought-tolerant rhizobacteria synergy improves drought resilience of okra (
Abelmoschus esculentus L.) under field conditions
编辑推荐：
•油菜素内酯（BR）与根际促生菌（PGPR）协同提高秋葵的抗旱性。•菌群（ZE15+ZE11）与BR的整合增强了干旱胁迫下秋葵的生长。•PGPR与BR的协同作用提升了SPAD值、生物量，并激活了秋葵的抗氧化防御。•BR-PGPR协同作用使干旱条件下秋葵的果实数量增加45%，直
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油菜素内酯（BR）与根际促生菌（PGPR）协同提高秋葵的抗旱性。
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菌群（ZE15+ZE11）与BR的整合增强了干旱胁迫下秋葵的生长。
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PGPR与BR的协同作用提升了SPAD值、生物量，并激活了秋葵的抗氧化防御。
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BR-PGPR协同作用使干旱条件下秋葵的果实数量增加45%，直径增加30%。
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整合BR-PGPR为干旱条件下的秋葵生产提供了一种可持续策略。
引言
秋葵（Abelmoschus esculentus L.）是锦葵科的传统食用果实，具有较高的营养价值，且适应炎热气候条件下的生长（Khan等，2023）。秋葵是蛋白质、纤维、维生素和矿物质的优质来源（Khan等，2022）。气候变化威胁着粮食安全，并减缓了大多数国家的经济增长率（Al-Huqail等，2023）。由于气候变化，秋葵面临多种生物（昆虫、病害）和非生物（干旱、盐碱化和高温）胁迫，导致秋葵产量减少超过50%（Gonzales等，2023）。开花和豆荚充实期的干旱可能导致秋葵减产30%至100%（Mkhabela等，2021）。
在缺水条件下进行作物生产会影响植物的生理和生化过程，但植物具有显著的胁迫响应过程（Chukwuneme等，2020）。干旱对作物生产产生不利影响，具体表现为：种子萌发降低、养分吸收减少、水分吸收受限、氮代谢受限以及植物体内活性氧（ROS）的产生。过量的ROS会损害植物的脂质、蛋白质和核酸成分，导致细胞死亡（Kumar等，2025）。现有的抗旱策略包括土壤覆盖、土壤覆盖物、使用高效灌溉系统以及培育抗旱品种。然而，利用根际细菌研究作物抗旱性的研究较为有限（Liu等，2025）。Kumar等（2024）研究发现，植物促生长细菌（PGPB）通过植物激素、胞外多糖（EPS）以及更高效的养分交换来减轻水分不足的影响，从而增强抗旱性（Mahmood等，2025）。先前的研究表明，使用PGPB可以提高在干旱至半干旱地区种植的青葵、玉米和小麦等作物的产量（Premalatha等，2020；Mahmood等，2024）。此外，属于Bacillus属和Pseudomonas属的植物内生微生物被有效地用于增强胁迫条件下的生长（Salehin等，2020；Karimian等，2025）。通过EPS增强保水性、上调抗氧化防御、溶解固定的养分（P和Zn）、产生植物激素如吲哚-3-乙酸（IAA）以及通过ACC脱氨酶减少胁迫诱导的乙烯，是根际细菌应对干旱胁迫的关键机制（Mandal等，2022；Mahmood等，2025）。
植物激素也参与调控水分胁迫条件下的植物生长，包括脱落酸（ABA）、油菜素内酯（BRs）和生长素（IAA）（Huang和Jin，2025）。据报道，外源施用BR通过增强光合作用、生长和产量来缓解秋葵及其他作物的干旱胁迫（Ahammed等，2020）。Soares等（2020）还证明了BR在缓解多种作物冷胁迫和重金属胁迫中的作用。Talaat等（2020）证明，BR叶面喷施与PGPR结合可增加豇豆（Vigna unguiculata）品种的吸水能力、光系统II（PS-II）效率以及抗氧化剂对ROS的清除能力。类似地，Hasan等（2019）展示了BR通过上调与光合作用、根系发育和气孔功能相关的基因来调节棉花（Gossypium hirsutum）的干旱胁迫响应。此外，Mahmood等（2024）揭示，BR施用结合根际细菌增强了抗氧化酶的活性，提高了秋葵的抗旱性。在Brassica juncea中，BR与内源PGPR（如Bacillus和Azospirillum）在干旱胁迫下协同作用，改善了种子萌发和果实活力相关的抗氧化酶（Bakshi等，2021）。
基于上述事实以及我们此前的研究发现（Mahmood等，2024；Mahmood等，2025），本研究的假设是：BR与根际细菌[ZE11（Paenibacillus sp.）和ZE15（Bacillus subtilis）]，单独或联合使用，可能改善正常和干旱条件下秋葵的生长、生理和产量特征。此外，本研究强调以下目标：i）评估产IAA细菌菌群ZE15（Bacillus subtilis）+ ZE11（Paenibacillus sp.）和油菜素内酯（BR；10?? M）单独及联合使用对正常和干旱胁迫条件下秋葵生长、生理特征、抗氧化防御和产量的影响；ii）确定在田间条件下，细菌菌群与油菜素内酯施用在增强秋葵抗旱性和产量方面潜在的协同作用。本研究的创新之处在于：在田间条件下证明了BR施用与抗旱PGPR的协同潜力，可提高秋葵（Abelmoschus esculentus L.）的抗旱韧性和产量。因此，本工作通过提出微生物-植物激素协同作为维持干旱胁迫下秋葵产量的实用且可持续的策略，推进了传统的单一输入方法，对气候韧性蔬菜生产具有潜在意义。
章节摘要
材料与方法
本研究在巴基斯坦巴哈瓦尔布尔伊斯兰大学土壤科学系的研究农场开展田间试验，以检验抗旱根际细菌菌株与BR联合处理对增强干旱胁迫条件下秋葵生长、品质和产量的协同效应。本研究中使用的已预先分离、鉴定和表征的菌株为ZE11（Paenibacillus sp.）和ZE15（Bacillus subtilis），其登录号分别为MN003399和MN003400。
抗旱根际细菌与BR对秋葵生长的协同效应
表2中展示的生长参数数据显示，ZE-11、ZE-15和BR的协同施用降低了干旱胁迫，与对照相比改善了秋葵的生长参数。在单独施用处理中，BR表现出较好的效果：地上部干重增加9%和10%，根系干重增加8%和12%，SPAD值增加12%和10%；而相同处理在对照和干旱条件下分别使发芽率提高了6%和8%。
讨论
干旱胁迫对粮食安全影响巨大，因为水是植物生长和发育的关键因素。本研究探讨了BR和PGPR联合使用在减轻秋葵植物水分胁迫中的作用。在水资源日益匮乏的背景下，了解它们如何减轻干旱有助于抗旱作物的种植和可持续农业的发展（Perez-Borroto等，2022）。本研究显示，Paenibacillus sp. ZE11和
结论
本研究有效阐明了植物促生根际细菌与BR联合使用对干旱胁迫下秋葵作物抗氧化酶活性、生长和产量的积极影响。研究表明，这种联合使用在秋葵生长、胁迫抗性、抗氧化防御激活和果实产量方面均表现出积极反应。这可能是由于PGPR的矿化溶解作用在干旱条件下增强了养分吸收，以及
资金
作者感谢沙特阿拉伯法赛尔大学研究生院与科学研究所科研院长办公室（KFU265119）对本研究工作的支持。
遵守伦理标准
本文不包含任何作者开展的人类参与者研究。
声明：写作过程中生成式AI和AI辅助技术的使用情况
整篇论文由作者撰写，未使用任何AI工具。然而，用于阐释油菜素内酯和根际细菌及其协同作用在决定秋葵干旱胁迫响应中角色的模型是使用ChatGPT创建的，通过向ChatGPT软件中添加主要研究发现来完成（图8）。
数据与材料可用性
作者确保论文中呈现的数据、图表和表格均透明、符合田间标准，且从未发表过。原始数据可供查阅，应作者要求提供。
数据存放
细菌菌株已在线存放至美国国家生物技术信息中心（NCBI），链接如下。
CRediT作者贡献声明
Khadija Mahmood：撰写——初稿，调查，形式分析，概念化。Azhar Hussain：撰写——初稿，监督，资源，数据管理，概念化。Abubakar Dar：撰写——初稿，软件，项目管理，方法学，形式分析。Muhammad Saqib：撰写——审阅与编辑，可视化，软件，方法学，调查。Halit Tutar：撰写——审阅与编辑，可视化，软件，数据管理。Muhammad Hasnain：
Khadija Mahmood|Azhar Hussain|Abubakar Dar|Muhammad Saqib|Halit Tutar|Muhammad Hasnain|Usman Zulfiqar|Hossam S. El-Beltagi|Mohammed S Alotaibi|Abdulrahman Alasmari|Sevinj Karimova
