近日,中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所灘涂生物資源保護(hù)利用創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)揭示了黃河三角洲野大豆、田菁和甜高粱等耐鹽堿植物根際微生物組組裝機(jī)制,研究結(jié)果有助于理解微生物對(duì)宿主鹽堿脅迫的調(diào)控作用,為創(chuàng)制并實(shí)現(xiàn)新型微生物制劑用于鹽漬土改良奠定基礎(chǔ)。相關(guān)研究成果發(fā)表在《微生物譜(Microbiology Spectrum)》上。
鹽堿地是我國(guó)重要的后備土地資源,濱海鹽漬土是鹽堿地重要類型之一,其中黃河三角洲鹽漬土面積達(dá)44萬公頃。利用耐鹽植物對(duì)鹽堿地進(jìn)行生物治理是未來最有潛力的方向。根際微生物組作為植物的第二基因組,對(duì)植物生長(zhǎng)和健康非常重要,調(diào)控根際微生物組可以提高植物抗鹽堿脅迫的能力,了解鹽漬土下植物微生物組的結(jié)構(gòu)和功能是將其應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的第一步。
該團(tuán)隊(duì)以野大豆、田菁和甜高粱為研究對(duì)象,獲得了耐鹽植物根際微生物組的群落結(jié)構(gòu)和生態(tài)功能,提出了植物選擇性過濾和招募微生物的機(jī)制。結(jié)果表明,耐鹽植物為適應(yīng)鹽漬環(huán)境,從大田土壤中選擇具有促生和調(diào)節(jié)鈉離子濃度的有益微生物來構(gòu)建自身的微生物組。進(jìn)一步分析了與微生物環(huán)境適應(yīng)性相關(guān)的功能基因,并明確了土壤pH、電導(dǎo)率、全氮及植物根系分泌物是微生物群落構(gòu)建的主要驅(qū)動(dòng)因素。該研究同時(shí)鑒定了不同耐鹽植物的根際核心微生物類群,并分離到關(guān)鍵微生物菌株,為創(chuàng)制新型植物抗鹽堿菌劑奠定了基礎(chǔ)。
該研究得到國(guó)家自然科學(xué)基金-山東省人民政府聯(lián)合基金、中國(guó)農(nóng)科院煙草研究所青年基金等項(xiàng)目資助。(通訊員 鞠曉暉)
原文鏈接:https://journals.asm.org/doi/10.1128/Spectrum.00767-21