《Frontiers in Fungal Biology》：Marine macroalgae-associated fungi from Yacila and Los Cangrejos beaches (Northern Peru) and previously selected marine bacteria evaluated as plant growth promoters in maize under saline stress
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本研究首次系统报道了从秘鲁亚西拉和坎格雷霍斯海滩采集的四种大型藻类（蕨藻、叉枝藻、石莼和角叉菜）中分离出的内生和附生真菌，并与选定的海洋细菌共同评估了其在盐胁迫下对玉米的促生潜力。通过抗菌活性、吲哚-3-乙酸（IAA）合成、铁载体产生、溶磷作用及水解酶产生等多重指标筛选出三株真菌（青霉YAFL13、聚多曲霉CCDF2和YFep2）和两株细菌（芽孢杆菌YCFR5和成团泛菌YAFL6）。其中，聚多曲霉CCDF2在1%氯化钠（NaCl）胁迫下显著提升了玉米的发芽率、茎根长度及生物量，凸显了其作为盐渍土壤中微生物接种剂的巨大应用前景，为可持续农业提供了新的微生物资源。
引言
土壤盐渍化是威胁全球粮食安全的重要非生物胁迫因素，它通过诱导乙烯积累抑制玉米等作物的生长发育。与传统遗传改良策略相比，利用植物根际促生微生物（PGPR）和内生真菌已成为缓解盐胁迫效应的可持续替代方案。尽管陆地微生物的促生效应已被广泛研究，但源于极端海洋环境的微生物，尤其是与大型海藻相关的真菌和细菌，因其独特的适应性机制和生物活性代谢物（如类黄酮、甾醇、单宁和多糖）而显示出巨大潜力，然而相关研究仍较为缺乏。
材料与方法
研究人员从秘鲁皮乌拉地区的亚西拉海滩和洛斯坎格雷霍斯海滩采集了蕨藻、叉枝藻、石莴和角叉菜四种大型藻类样本。通过组织培养法分离得到12株海洋真菌（10株内生菌，2株附生菌），并重新激活了10株此前分离的海洋内生细菌。对所有微生物进行了多项促生特性评估，包括针对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌O157:H7等病原菌的抗菌活性，抗念珠菌和抗镰刀菌等植物病原真菌的活性，在不同盐浓度（2%和5% NaCl）下的IAA合成能力、铁载体产生能力、磷酸盐溶解能力（以磷酸盐溶解指数PSI衡量）以及纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶等水解酶的产生能力。基于评估结果，筛选出综合表现优异的微生物菌株，并对其中的8株海洋真菌进行了基于内部转录间隔区（ITS）序列的分子系统发育分析以进行物种鉴定。最后，将优选菌株（三株真菌和两株细菌）接种至玉米种子，在含1% NaCl的水琼脂培养基上进行发芽试验，并将幼苗移栽至蛭石中，在持续盐胁迫下培养18天，评估其对玉米生长参数（发芽率、茎根长度、鲜重和干重）的影响。
结果与讨论
微生物分离与多样性：共分离到12株海洋真菌，其中75%来自亚西拉海滩藻类的茎叶内部组织。水体理化参数分析显示，两处海滩的环境条件存在差异，亚西拉海滩的pH、温度和电导率较低，而总溶解固体、溶解氧和浊度较高，这可能影响了真菌的分离数量和群落结构。研究指出，藻类内生真菌的多样性受藻类物种、基因型、组织来源、地理位置、营养状况等多种因素影响。
促生特性评估：在抗菌活性方面，25%的真菌菌株对金黄色葡萄球菌（Staphylococcus aureus）ATCC700699、ATCC25923和表皮葡萄球菌（Staphylococcus epidermidis）ATCC12228以及大肠杆菌（Escherichia coli）O157:H7表现出强抑制作用。25%的真菌和16.6%的细菌对镰刀菌（Fusarium sp. H）、尖孢镰刀菌（F. oxysporum）CTLM12和炭疽菌（Colletotrichum sp.）有抑制效果。在促生代谢物方面，16.6%的真菌和30%的细菌能在2%和5% NaCl条件下合成IAA，其中真菌YAFL13在2% NaCl下产量最高（5.9 μg/mL），细菌YAFL6同样在2% NaCl下产量达22 μg/mL。83.3%的真菌在两种盐浓度下能产生铁载体，但测试的细菌均未显示该能力。58.3%的真菌在两种盐浓度下能溶解磷酸盐，而80%的细菌仅在2% NaCl条件下有此能力，其中真菌YCFR3和YAFE19在5% NaCl下的PSI分别达到17和16.4。水解酶产生方面，多数菌株表现出纤维素酶、果胶酶、蛋白酶和淀粉酶活性，尤其在2% NaCl条件下，真菌CCDF2在纤维素降解（18 mm）、果胶降解（6.3 mm at 5% NaCl）、蛋白水解（8 mm at 5% NaCl）和淀粉水解（6 mm at 2% NaCl）方面表现突出。
分子鉴定：系统发育分析将8株优选真菌鉴定为青霉属（Penicillium sp. YAFL13, YUFE7）、篮状菌属（Talaromyces stollii YAFL19, YAFL4；T. amestolkiae YCFR3）和聚多曲霉（Aspergillus sydowii CCDF2, YFep2, YFep3）。这些属的菌株此前在陆地环境中已被报道具有IAA合成、溶磷、产生水解酶等促生特性，但本研究首次系统报道了其海洋来源菌株在盐胁迫农业中的应用潜力。
玉米促生效果：盆栽试验表明，在1% NaCl胁迫下，接种聚多曲霉CCDF2的玉米植株在茎长（9.1 cm）、根长（9.7 cm）、茎鲜重（2.24 g）、根鲜重（3.84 g）和茎干重（0.30 g）等多个生长指标上均显著优于对照组。青霉YAFL13、聚多曲霉YFep2以及成团泛菌YAFL6在根干重（约2.82 g）方面也表现出促进作用。研究指出，海洋微生物可能通过产生IAA调节植物生长、合成铁载体改善铁营养、溶解磷酸盐增加磷有效性、产生水解酶增强系统抗性以及抑制土传病原菌等多种机制协同作用，从而帮助玉米抵抗盐胁迫。
结论
本研究首次从秘鲁北部海岸的特定大型藻类中成功分离并鉴定了具有多种植物促生特性的海洋真菌和细菌。筛选出的优异菌株，特别是聚多曲霉CCDF2，在盐胁迫环境下展现出显著促进玉米生长的潜力，为开发用于盐渍化土壤改良的微生物接种剂提供了宝贵的种质资源。然而，其促生和抗逆的具体分子机制仍有待通过功能基因组学等进一步研究予以阐明。
