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盐碱胁迫下产ACC 脱氨酶促生菌对绿豆插条生根的作用

2023-08-13张美珍郑翘楚黄玉兰殷奎德

河南农业科学 2023年7期
关键词:植物

李 鑫,张美珍,郑翘楚,刘 权,黄玉兰,殷奎德

(1.黑龙江八一农垦大学农学院,黑龙江 大庆 163319;2.黑龙江八一农垦大学生命科学技术学院,黑龙江 大庆 163319)

土壤盐碱化是目前农业面临的主要问题之一。到2050年,预计超过50%的耕地将受到土壤盐碱化的影响[1]。盐碱胁迫是导致作物减产的主要原因之一[2]。土壤中的高浓度盐和高pH 值会引发渗透胁迫、离子胁迫和氧化胁迫,从而影响植物生产力。由于土壤的高渗条件,植物细胞内会积累有毒离子,影响水分平衡和离子稳态[3]。盐碱胁迫的另一个后果是产生活性氧(ROS),活性氧会导致二次DNA 损伤,如碱基缺失、DNA-蛋白质交联和双链DNA 断裂[4]。除此之外,盐碱胁迫还可以诱导植物产生过量的乙烯,抑制叶片生长、细胞分裂和根伸长,导致植物提前衰老或死亡[5]。

近年来,通过接种植物根际促生菌(PGPR)来帮助植物抵御盐碱胁迫逐渐成为研究热点。多项研究表明,PGPR 可以参与诱导植物提高抗氧化水平、调节Na+流出、提高光合效率等多种植物生理活动来缓解盐碱胁迫给植物带来的伤害[6-8]。PGPR 通常具有多种促生功能,如固氮、产铁载体、溶磷、产植物激素[如吲哚乙酸(IAA)]和合成1-氨基环丙烷1-羧酸(ACC)脱氨酶等[9]。ACC 脱氨酶产生菌可以将乙烯前体ACC 分解成α-酮丁酸盐和氨,降低植物根内的乙烯浓度,从而缓解胁迫乙烯对植物生长的不利影响[10-11]。另外,有研究表明,接种产ACC 脱氨酶的PGPR也可以通过调节植物根中ACC合成酶(ACS)和ACC氧化酶(ACO)的活性降低乙烯对植物的伤害[12]。ACS 和ACO 在植物乙烯的合成过程中起重要作用,ACS 是植物内源乙烯合成的限速酶,ACO 则是组成型的,不构成乙烯生物合成的限速酶[13]。……

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