内生镰刀菌（Fusarium annulatum）的促植物生长作用能够缓解盐胁迫对水稻造成的损害

《Planta》：Plant growth-promoting functions of endophytic Fusarium annulatum alleviate the damage caused by saline stress in rice

盐胁迫对农作物产量和品质影响显著，内生真菌Fa-Os-1通过调控水稻生理形态及代谢相关基因表达增强耐盐性，机制涉及抗氧化酶活性提升、ROS水平降低及关键基因富集，为开发微生物肥料提供理论依据。

　　

摘要

主要结论

Fa-Os-1 通过调节水稻的生理形态以及代谢和次生代谢产物生物合成过程中的基因表达来增强其耐盐性，揭示了这种内生真菌的促生长机制。

盐胁迫是影响作物产量和品质的重要限制因素。微生物对作物具有显著的促生长和增强抗逆性的作用，但它们在盐胁迫条件下发挥促生长作用的机制仍很大程度上尚未被阐明。本研究从水稻根部分离出一种具有较强耐盐性的内生真菌，并重点研究了其对作物生长的调控作用。通过内部转录间隔区（ITS）测序，该真菌被鉴定为来自 Oryza sativa 1#（Fa-Os-1）的 Fusarium annulatum，这是一种非致病性真菌，其基因组富含与生长和抗逆相关的基因，同时在这些基因中存在与脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）和玉米赤霉烯酮（ZEA）生物合成相关的变异。在盐胁迫条件下，接种 Fa-Os-1 后水稻的生长显著优于未接种的对照组，这归因于抗氧化酶活性的增强、养分吸收的提高、植物体内活性氧（ROS）水平的降低，以及参与代谢、次生代谢产物生物合成、苯丙素类生物合成和植物激素信号传导的关键基因表达的显著变化。这些差异表达的基因在铁离子结合、氧化还原酶活性、水解酶活性以及次生代谢产物的生物合成途径等生物过程中富集程度较高。这些结果为内生真菌与作物在盐胁迫条件下的相互作用机制提供了证据，并为开发新型微生物肥料以减轻盐胁迫对作物生长的不利影响提供了理论基础。