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【Science评论】只需加一种菌,番茄不仅抗盐胁迫还提高65%产量!

 潜心者 iPlants 昨天

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2019年10月,Scientia Horticulturae杂志在线发表了来自沙特阿拉伯阿卜杜拉国王科技大学的Heribert Hirt课题组题为“Piriformospora indica alters Na+/K+ homeostasis, antioxidant enzymes and LeNHX1 expression of greenhouse tomato grown under salt stress”的研究论文。该研究发现在土壤中加入根部内生真菌印度梨形孢(Piriformospora indica)能够促进番茄的生长量,并提高作物的产量,同时还能诱导番茄产生对盐胁迫的抗性。

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此外,介于该研究的意义,Science杂志在线发表了评论文章“Salty soil is no problem for these tomatoes, thanks to some microbial helpers”。该文章评论称向土壤中添加真菌可能是应对盐碱化的低成本方法。

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印度梨形孢(Piriformospora indica)是生物营养型的互生根内共生菌,可以通过树胶培养。据报道可定殖在包括单子叶植物和双子叶植物的多种植物上,为植物提供多方面的功能,并有助于植物克服生物和非生物胁迫。如,之前研究表明印度梨形孢增强了拟南芥的抗性,并减轻了病原性真菌尖孢镰刀菌和黄萎病菌以及大黄萎病菌的感染的严重性。此外,据报道印度梨形孢通过改变抗氧化酶水平,诱导ROS清除系统和调节被定植植物的K+/Na+比例来保护植物免受盐胁迫的侵害。另外,在番茄中,印度梨形孢定植比未接种的根部增加了光合色素含量,及脯氨酸和甘氨酸甜菜碱的积累。同时,印度梨形孢定植的水稻和小麦表现出更好的光合色素含量和植物生长性能。然而,印度梨形孢诱导植物耐盐胁迫的确切机制仍不清楚。

 

在该研究中研究了印度梨形孢对在无土栽培中暴露于200mMNaCl达1个月的番茄的影响。之后测定了番茄叶片的生长性能,抗氧化酶和LeNHX1-4基因的表达、芽和根系大小,分支,鲜重和干重以及对番茄果实的产量和品质的影响等农艺参数的影响。结果表明,印度梨形孢的根部定植改善了盐胁迫植物的根分枝,鲜重和干重。同样,在盐胁迫下,印度梨形孢的定植增加了番茄叶片中叶绿素b,生长素,过氧化氢酶和超氧化物歧化酶的水平。同时,与非定殖植物相比,印度梨形孢降低了脱落酸和脯氨酸水平的增加。更重要的是定植的植物的芽和根中的Na+/K+比低于非定植的植物,这可能是由于在盐水灌溉条件下在定植的植物的叶和根中观察到了较高的K+浓度。同时,在盐胁迫下,定植的植物叶片中LeNHX1水平增加,这可能解释了印度梨形孢诱导植物抗盐的机制。

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此外,与未经处理的植物相比,在普通灌溉和盐水灌溉下,印度梨形孢定植的植物分别可提高果实产量22%和65%。因此,该研究表明印度梨形孢菌在正常和盐胁迫条件下均能提高番茄的生长和产量,并为在沙漠农业中利用海水灌溉的应用打开了机会之窗。

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论文链接:

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0304423819304157#!

 

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点击次数:  更新时间:2019-10-11 16:13:48  【打印此页】  【关闭

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