近日，中國農業科學院農業資源與農業區劃研究所農業微生物資源團隊張瑞福研究員課題組受邀撰寫綜述文章，系統總結了增強作物耐鹽的根際微生物及其作用機制，展望了微生物肥料提高鹽堿地作物產量的應用前景，以“Rhizosphere microbes enhance plant salt tolerance: toward crop production in saline soil”發表在《計算與結構生物技術雜志 （Computational and Structural Biotechnology Journal） 》上。
鹽堿地是我國重要的后備耕地，通過農業微生物技術提高鹽堿地作物產量，對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要意義。據劉云鵬副研究員介紹，主糧作物對鹽脅迫敏感，鹽堿地栽培產量較低。為了有效利用我國近5億畝的鹽堿耕地發展糧食生產，通過工程手段改良鹽堿地和選育耐鹽作物品種是目前主要的策略。根際微生物能有效促進植物的抗逆能力，一些根際有益微生物能夠顯著促進作物在鹽脅迫下的生長，具有開發為鹽堿地增產專用微生物肥料的潛力，為利用農業微生物技術提高鹽堿耕地作物產量提供成本低、環境友好的新策略。
該文綜述了目前已報道的能夠增強植物耐鹽的微生物種類，并分析了各類群在農業應用中的優缺點，并進一步綜述了根際微生物增強植物耐鹽的機理，主要包括：1）微生物能夠協助植物重建離子和滲透平衡；2）微生物可以減少脅迫反應對植物造成的細胞損傷；3）微生物能夠恢復植物在鹽脅迫條件下的生長。綜述展望了利用農業微生物技術和微生物肥料產品提高鹽堿地作物產量的應用前景。
張瑞福研究員課題組長期圍繞根際微生物與微生物肥料促進作物根系發育、養分吸收、逆境脅迫等方面從菌種資源選育、作用機理解析、微生物肥料開發、農業生產應用等方面開展工作。圍繞鹽堿地作物增產，從沿海灘涂鹽生植物根際、各類鹽堿地土壤中分離篩選了1000余株增強不同作物耐鹽能力的菌種資源、鑒定了根際微生物增強作物耐鹽的代謝產物、闡明了代謝物調控作物耐鹽的分子機制（Physiologia Plantarum，2016，https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppl.12441，Molecular Plant-Microbe Interactions, 2017，http://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/MPMI-02-17-0027-R）、開發了鹽堿地增產專用的微生物肥料產品（ZL201910300563.5，一株促進作物耐鹽堿生長的巨大芽孢桿菌及鹽堿地專用微生物肥料和應用；ZL201910359879.1，一株增強作物耐鹽能力的根際促生菌及其微生物肥料和應用），連續三年在山東無棣渤海糧倉基地進行田間試驗，在3‰、4‰、5‰三種不同鹽濃度下種植小麥和玉米，達到了17-27%的增產效果（南京農業大學學報， 020, 43:452-459）。所開發的鹽堿地增產專用微生物肥料產品與菏澤金正大生態工程有限公司合作進行產業化推廣應用。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.csbj.2022.11.046
日期：2022-12-05
鹽堿地是我國重要的后備耕地，通過農業微生物技術提高鹽堿地作物產量，對保障國家糧食安全、端牢中國飯碗具有重要意義。據劉云鵬副研究員介紹，主糧作物對鹽脅迫敏感，鹽堿地栽培產量較低。為了有效利用我國近5億畝的鹽堿耕地發展糧食生產，通過工程手段改良鹽堿地和選育耐鹽作物品種是目前主要的策略。根際微生物能有效促進植物的抗逆能力，一些根際有益微生物能夠顯著促進作物在鹽脅迫下的生長，具有開發為鹽堿地增產專用微生物肥料的潛力，為利用農業微生物技術提高鹽堿耕地作物產量提供成本低、環境友好的新策略。
該文綜述了目前已報道的能夠增強植物耐鹽的微生物種類，并分析了各類群在農業應用中的優缺點，并進一步綜述了根際微生物增強植物耐鹽的機理，主要包括：1）微生物能夠協助植物重建離子和滲透平衡；2）微生物可以減少脅迫反應對植物造成的細胞損傷；3）微生物能夠恢復植物在鹽脅迫條件下的生長。綜述展望了利用農業微生物技術和微生物肥料產品提高鹽堿地作物產量的應用前景。
張瑞福研究員課題組長期圍繞根際微生物與微生物肥料促進作物根系發育、養分吸收、逆境脅迫等方面從菌種資源選育、作用機理解析、微生物肥料開發、農業生產應用等方面開展工作。圍繞鹽堿地作物增產，從沿海灘涂鹽生植物根際、各類鹽堿地土壤中分離篩選了1000余株增強不同作物耐鹽能力的菌種資源、鑒定了根際微生物增強作物耐鹽的代謝產物、闡明了代謝物調控作物耐鹽的分子機制（Physiologia Plantarum，2016，https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppl.12441，Molecular Plant-Microbe Interactions, 2017，http://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/MPMI-02-17-0027-R）、開發了鹽堿地增產專用的微生物肥料產品（ZL201910300563.5，一株促進作物耐鹽堿生長的巨大芽孢桿菌及鹽堿地專用微生物肥料和應用；ZL201910359879.1，一株增強作物耐鹽能力的根際促生菌及其微生物肥料和應用），連續三年在山東無棣渤海糧倉基地進行田間試驗，在3‰、4‰、5‰三種不同鹽濃度下種植小麥和玉米，達到了17-27%的增產效果（南京農業大學學報， 020, 43:452-459）。所開發的鹽堿地增產專用微生物肥料產品與菏澤金正大生態工程有限公司合作進行產業化推廣應用。
論文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.csbj.2022.11.046
日期：2022-12-05
