根系微生物环境显著影响水稻和陆稻生长

赵汉斌

“微生物可以直接或间接与植物相互作用，促进宿主植物的生长、抗病和提升干旱等非生物胁迫。”论文通信作者之一的徐鹏研究员介绍说，尽管此前已有关于这些微生物有对水稻和其他重要农作物的根系微生物组群落结构、空间分布及短期干旱胁迫对根系微生物组的影响的研究，但人们对自然水、陆环境下的水稻和生态型陆稻的根系微生物组群落组装和变异知之甚少。此外，陆稻是完全不同于灌溉水稻的陆生生态型，其能适应干旱胁迫和旱地有氧通气环境，相关根系微生物资源尚未被挖掘利用。

中国科学院西双版纳植物园热带稻种保护与遗传改良研究组研究生庞志强，在导师徐鹏研究员和余迪求研究员指导下，研究了典型的陆稻和水稻品种根系微生物组的差异组装。通过高通量测序和传统分离培养相结合的方法，鉴定不同生态型的水、陆稻根系细菌和真菌组成的环境适应性及筛选陆稻根系促生耐旱等功能微生物。

结果表明，水、陆环境对两种生态型稻種根系微生物组群落组成有显著的影响。根系微生物组对旱地环境的总体反应，由肠杆菌科沙雷氏菌属和子囊菌门所驱动。有趣的是，灌溉水稻生态型从水田到旱地这一过程，会特异性地富集嗜热油菌纲和放线菌门等部分革兰氏阳性菌类微生物。在此前的实验基础上，研究人员进一步分离筛选陆稻根系功能微生物组，接种实验表明，来自陆稻根系的内生真菌，可显著提高水稻幼苗株高、地上部鲜重、抗氧化能力、脯氨酸和可溶性糖含量。

“总的来说，不同环境条件和水稻生态型，会导致根系微生物组的重组。温室实验表明，陆稻根系微生物能促进干旱和灌溉条件下植物的生长，可能也是促进作物生长和耐旱的有效微生物资源。”庞志强介绍说。

（来源：《科学日报》）