近日，Scientia Horticulturae在线发表了长江大学园艺园林学院邹英宁课题组题为Serendipita indica accelerates chlorophyll synthesis pathway and photosynthetic efffciency in trifoliate orange subjected to water deffcit 的研究论文。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.scienta.2024.113667
研究背景
研究结果
1. WD条件下S. indica对根系侵染及植株生长的影响
在正常水分和水分亏缺下，S. indica处理的植株根部有真菌的侵染（图1）；WD处理抑制植株生长，但促进了S. indica对根系的侵染。接种S. indica对水分亏缺下枳生长表现了明显的促进作用。
图1 S. indica对枳的根系侵染以及植物生长的影响
2. WD条件下S. indica增加叶片叶绿素中间体水平
与-Si处理相比，+Si处理显著提高了正常水分和水分亏缺下枳叶片ALA（5-氨基酮戊酸）、Proto IX（原卟啉IX）、PBG（胆色素原）、Pchlide（胆色素原）、Mg-Proto IX（mg-原卟啉IX）的水平（图2），表明Si对叶绿素合成途径中的多个关键中间产物有正效益。
图2 接种S. indica对水分亏缺下下枳植株叶片叶绿素中间产物含量的影响
3. WD条件下S. indica提高了叶片叶绿素成分含量
与NW处理相比，WD处理明显降低了接种与未接种植株叶片中的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素的含量，而+Si处理使得正常水分和水分亏缺下叶片叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素和类胡萝卜素的含量显著升高（图3）。
图3 接种S. indica对水分亏缺下下枳植株叶片叶绿素组份含量的影响
4. WD条件下S. indica促进了叶片叶绿素合成相关基因表达的影响
与NW处理相比，WD处理使未接种植株叶片中的PtHEMG1和PtCHLH基因表达显著降低，而接种植株叶片中这两个基因的表达降低幅度相对较小（图4）。同时，在接种植株中，PtHEMA1基因的表达出现了上调。与-Si植株相比，+Si植株在NW条件下叶片PtHEME2、PtHEMG1和PtCHLH基因的表达显著上调，但PtHEMA1基因表达没有显著影响。而在WD条件下，+Si处理使叶片PtHEMA1、PtHEME2、PtHEMG1和PtCHLH基因表达均显著增加。
图4 接种S. indica对水分亏缺下枳植株叶片叶绿素合成相关基因相对表达量的影响
5. 结论
本研究发现，水分亏缺下S. indica能促进枳植株的生长和叶绿素水平，这与PtHEMG1和PtCHLH基因表达上调以及叶绿素合成中间体含量的增加有关（图5），进而导致S. indica接种植株的PSII量子效率提高，对光合器官的损伤减少，从而在水分亏缺处理下比未接种植株维持了更高的光合水平。这些发现为植物与S. indica的作用提供了新的见解，为S. indica在水分亏缺条件下的应用提供有价值的信息。
图5 水分亏缺下S. indica调控枳叶绿素合成的潜在机制及效益
长江大学园艺园林学院邹英宁教授为该论文的通讯作者，硕士研究生万玉玺为该论文第一作者，项目团队负责人吴强盛教授和博士研究生梁圣敏也参与了该项工作。
团队或作者（第一或者[和]通讯作者）简介
通讯作者：邹英宁，女，长江大学园艺园林学院教授，硕士生导师。
研究方向：柑橘菌根/内生真菌抗旱机制的研究。
