Plant Physiol Bioch丨适应沙漠环境的内生真菌诱导模式作物的耐盐性和抗旱性

论文内容

研究背景：

非生物胁迫是农业系统作物生产的最重要限制因素之一，特别是在世界干旱和半干旱地区。克服这些不适环境已成为农业和自然科学研究人员关注的重点。植物相关的微生物群落被认为是帮助寄主植物克服和忍受非生物胁迫的关键因素之一。大量研究表明，内生真菌是有益的共生体之一，可在干旱、高温和盐度等环境压力下提高寄主植物的适应性。内生真菌可以通过渗透调节，减少水分消耗和提高水分利用效率，促进根系生长和缩小根的直径，增加光合色素含量、阻止ROS产生、产生抗氧化酶、脯氨酸积累和表达参与体内平衡的基因等不同机制影响寄主植物的抗逆性。这种能力使内生真菌成为农业实践中潜在的生物技术工具，特别是在干旱和半干旱等恶劣环境条件下。进一步的研究表明，适应栖息地的内生菌可以赋予其原始宿主以外的植物显著的非生物胁迫耐受性。因此，鉴定在胁迫环境中生长的植物相关的此类微生物及其多样性、群落组成和影响它们的生态因素具有重要的生物技术价值，特别是在干旱地区。

研究内容：

本研究以从沙漠植物中筛选出的耐盐耐旱内生真菌Periconia macrospinosa、Neocamarosporium goegapense和Neocamarosporium chiechatianum为研究对象。采用随机区组设计，研究盐胁迫和干旱胁迫条件下真菌对番茄和黄瓜植株抗逆性的影响。评估所有模式植物的生理指标，包括脯氨酸含量和超氧化物歧化酶、过氧化氢酶和过氧化物酶的活性以及生长参数和叶绿素含量。

结果表明在各种盐度和干旱胁迫下，真菌处理后均能提高植物的叶绿素浓度并可促进植物生长。在不同盐度和干旱胁迫条件下，与Periconia macrospinosa相关的模式植物脯氨酸含量和抗氧化酶活性均显著高于无内生菌的模式植物，而与Neocamarosporium goegapense和Neocamarosporium chiechatianum相关的模式植物只有在高盐度和干旱胁迫条件下，脯氨酸含量和抗氧化酶活性才显著增加。

研究结论：

通过研究内生菌处理和未处理植株的生长参数、叶绿素浓度、抗氧化酶活性和脯氨酸含量等生理指标，证明了3种耐盐内生真菌对黄瓜和番茄植株耐盐度和耐旱性的影响。这些内生菌已经发展出一些策略和机制，不仅可以在沙漠的恶劣环境条件下生存，还可以帮助它们的寄主植物在这种条件下茁壮成长。这种适应机制至少在一些真菌内生菌中可能是永久性的，并且它们也有能力在其他非寄主植物中诱导这种抗逆性。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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