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高峥团队揭示碱蓬根相关微生物改善玉米生长和耐盐性的机制
发布时间:2022-08-23 作者: 浏览次数:12


近日,我院高峥教授团队在Microbiology SpectrumIF=9.043)上发表了题为Suaeda salsa Root-Associated Microorganisms Could Effectively Improve Maize Growth and Resistance under Salt Stress的研究论文,研究发现利用盐生植物碱篷的根际微生物可以有效提高玉米的耐盐能力,建立的耐盐微生物、土壤和植物之间的互作关系可望为改善盐碱地作物种植提供新思路。

根际微生物被广泛认为在缓解胁迫引起的植物损伤方面发挥着重要作用,但接种相关菌株对土壤微生物群落的影响以及植物的响应仍不清楚。团队从盐生植物碱蓬的根和根际土中分离得到91株微生物,并优选出细菌Providencia vermicola BR68和真菌Sarocladium kiliense FS18在盐胁迫条件下接种玉米幼苗,结果表明,盐胁迫下单接和混接菌株均可以显著改善玉米幼苗的长势,促进根系发育。与对照相比,接种FS18后玉米的干重和净光合速率分别提高了15.5 %13.6 %,玉米有机物的积累增加。接种BR68后玉米的SOD活性提高了11 %,接种FS18后玉米的APX活性提高了33 %,并且由氧化胁迫和渗透胁迫导致的损伤减轻。此外,接种BR68后细菌变形菌门和真菌子囊菌门的丰度显著增加,接种FS18后细菌疣微菌门的丰度显著增加而真菌担子菌门的丰度显著减少。在与BR68相关的处理中,细菌群落与土壤理化和玉米生理特性的相关性系数分别为0.790.56,并且VPA结果表明土壤理化和玉米生理特性对玉米生长变化的总解释率达到了88.7 %。最后通过结构方程模型分析发现细菌BR68间接影响细菌群落,细菌群落显著影响土壤理化特性,进而影响玉米生理特性,细菌群落、土壤理化和玉米生理特性共同改善玉米生长。真菌FS18显著影响土壤理化和玉米生理特性,玉米生长的变化与土壤理化和玉米生理特性直接相关。这两株菌通过不同的作用方式均显著改善玉米幼苗的生长和生理特性以减轻玉米在高盐胁迫下受到的损伤。

我院2020级硕士研究生王永东和孙庆华副教授为该论文的共同第一作者,高峥教授和孙庆华副教授为论文的共同通讯作者。研究得到国家自然科学基金和山东省自然科学基金等基金的共同资助。

原文链接:https://journals.asm.org/doi/full/10.1128/spectrum.01349-22


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