红树林植物生长在高盐度的海岸潮间带环境中,其叶际栖息着多样化的微生物,这些微生物可能具备耐盐和促进植物生长的作用。然而,对于那些拥有盐腺与没有盐腺的红树植物叶片表面微生物群落的特点及它们之间的差异,我们的了解尚浅,对红树林叶际中具有农业功能的微生物资源的探索和利用也不足。
近期,中山大学魏蜜助理教授课题组在国际权威期刊Microbiome (IF=13.8)在线发表了题为“A salt-tolerant growth-promoting phyllosphere microbial combination from mangrove plants and its mechanism for promoting salt tolerance in rice”的研究论文。
本研究选取了六种典型的红树植物作为研究对象,探讨了有无盐腺结构的红树植物叶际微生物群落多样性和结构的差异,并成功构建了一个源自红树叶际、由Pantoea stewartii A和Bacillus marisflavi Y25组成的耐盐促生菌株组合(简称A+Y25)。研究表明,A+Y25菌株能够调节水稻中的渗透物质并影响与抗盐相关的基因表达。此外,宏基因组分析揭示,外源接种A+Y25可以通过分泌赖氨酸来增强水稻根际某些特定微生物类群(如绿弯菌门)的活性,共同提升微生物群体感应水平,从而帮助维持离子平衡和优化微生物群落的功能,以协助水稻抵抗盐害。
该研究不仅深化了我们对红树林植物与其叶际微生物之间共生关系的理解,也为从不同结构特征的红树林植物所塑造的微生物群落中寻找农业上有用的微生物资源提供了新的视角,并证实了耐盐促生菌株组合在提高作物适应盐碱地能力方面的潜力和重要性。
中山大学魏蜜助理教授为本文的通讯作者,已毕业研究生杨想霞、本科生袁榕蔚,及在读硕士生杨泷雨为本文的第一作者;本科生戴智、迪娜,及华南农业大学基础实验与实践训练中心高级实验师羊海军参与了本项研究;南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海)贺志理教授对论文的修改提出了宝贵意见。本研究得到了国家自然科学基金项目,中央高校基本科研业务费等项目的资助。