韓國(guó)假單胞菌YB22緩解核桃鹽脅迫作用效果研究

摘要：[目的]篩選核桃耐鹽促生菌株，探究其提高核桃耐受高鹽脅迫的作用效果。[方法]采用含鹽選擇培養(yǎng)基從核桃根系、根際與外圍土壤分離篩選耐鹽促生細(xì)菌，利用溫室盆栽試驗(yàn)評(píng)估高鹽脅迫下耐鹽促生菌株對(duì)核桃生長(zhǎng)及生理特性的影響。[結(jié)果]本研究從核桃根系、根際與外圍土壤分離獲得的397株細(xì)菌菌株中，篩選獲得1株能夠有效緩解核桃幼苗高鹽脅迫的根際耐鹽促生細(xì)菌YB22，鑒定為韓國(guó)假單胞菌（Pseudomonas konaenis）。研究發(fā)現(xiàn)，在125 mmol·L-1 NaCl處理的核桃幼苗根部接種菌株YB22能夠有效提升植株的耐鹽能力，顯著增加核桃主根的鮮質(zhì)量與根系活力。菌株YB22亦能夠顯著提高核桃葉片中抗氧化酶（超氧化物歧化酶、過(guò)氧化物酶和過(guò)氧化氫酶）的活性，降低葉片中丙二醛的含量。轉(zhuǎn)錄組測(cè)序分析的結(jié)果表明，接種YB22的核桃植株顯著上調(diào)的差異表達(dá)基因主要富集于光合作用、卡爾文循環(huán)碳固定、淀粉和蔗糖代謝、植物激素信號(hào)轉(zhuǎn)導(dǎo)、谷胱甘肽代謝、苯丙烷生物合成等途徑，推測(cè)菌株YB22可能通過(guò)調(diào)控上述通路增強(qiáng)核桃抵御鹽脅迫的能力。[結(jié)論]本研究篩選獲得的核桃根際耐鹽促生韓國(guó)假單胞菌YB22能夠顯著改善高鹽脅迫下核桃根系的生長(zhǎng)，提高檀株的抗氧化酶活性，有效緩解高鹽脅迫對(duì)核桃幼苗的損傷，誘導(dǎo)核桃耐鹽相關(guān)代謝通路基因的上調(diào)表達(dá)，提升其抵御高鹽脅迫的能力。本研究為核桃耐鹽促生微生物制劑的研發(fā)與高效應(yīng)用積累了菌種資源，同時(shí)為闡明耐鹽促生細(xì)菌增強(qiáng)核桃耐鹽性的分子機(jī)制奠定理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：核桃；鹽脅迫；韓國(guó)假單胞菌YB22；生理特性；轉(zhuǎn)錄組

中圖分類(lèi)號(hào)：S664.1；S792.13 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1001-1498（2025）01-0039-11

土壤鹽漬化（Soil salinization）是一種土壤中可溶性鹽分積累的現(xiàn)象，在自然生態(tài)系統(tǒng)中普遍存在；除自然環(huán)境因素外，化學(xué)肥料的長(zhǎng)期施用及不當(dāng)使用亦是導(dǎo)致土壤鹽潰化的成因。我國(guó)的鹽漬土面積較大，約有0.35億公頃，主要分為濱海鹽堿地、西北內(nèi)陸鹽堿地以及東北鹽堿地等。土壤鹽漬化可通過(guò)滲透脅迫、離子毒害以及限制土壤養(yǎng)分周轉(zhuǎn)等方式對(duì)植物造成不同程度的損害，影響植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育。核桃（Juglans regia L.）是我國(guó)重要的堅(jiān)果和木本油料樹(shù)種，具有重要的經(jīng)濟(jì)價(jià)值和生態(tài)價(jià)值，在全球農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中占據(jù)著重要地位。由于核桃耐鹽性弱，對(duì)土壤鹽分敏感，土壤含鹽量超過(guò)0.25％就會(huì)影響核桃的生長(zhǎng)，也會(huì)造成核桃產(chǎn)量與品質(zhì)下降，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致樹(shù)體死亡。因此，土壤鹽漬化在一定程度上制約了核桃產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。提高核桃耐鹽能力已成為發(fā)展核桃產(chǎn)業(yè)的瓶頸問(wèn)題。目前，在核桃栽培技術(shù)、配方施肥等方面已有大量研究，但仍存在一定的局限性，需要尋找替代策略。近年來(lái)，利用植物根際促生菌PGPR改良鹽堿地土壤是提高植物抗逆性的有效手段。