《Journal of Plant Growth Regulation》:Penicillium chrysogenum CM022: A Potent Fungal Endophyte Enhancing Wheat Drought Resilience through Plant Stress Mitigation
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通过离体和温室实验,评估内生真菌Penicillium chrysogenum CM022缓解小麦干旱胁迫的效果。结果显示,该真菌显著提高发芽率、根茎长度及生物量,并增强抗氧化酶活性,减少氧化损伤,为可持续农业提供生物保护剂新思路。
摘要
干旱胁迫对小麦(Triticum aestivum L.)的生长发育和产量构成了重大限制。本研究的目的是评估内生真菌Penicillium chrysogenum CM022在体外和温室条件下作为潜在的抗旱改良剂的效果。在体外实验中,使用聚乙二醇(PEG;0%、5%、10%和15%)模拟干旱胁迫;在温室研究中,则利用田间持水量(FC;100%、50%、75%和25%)来模拟干旱条件。经内生真菌处理的种子在PEG条件下,其茎长和根长分别增加了49%和105%,鲜叶和干叶生物量也比未接种的种子增加了27.93%和48.21%。P. chrysogenum CM022显著提高了小麦种子的发芽能力,使胚乳甘油含量(GP)增加了高达100%,加速了萌发时间(MGT),增强了成熟干燥时间(MDG)和发芽率,并使活力指数提高了近92%。在25%田间持水量的温室条件下,接种了CM022的植物表现出显著优于未接种植物的表现:茎长和根长分别增加了55.55%和62.83%,鲜叶和干叶生物量分别增加了38.67%和94.82%,相对含水量提高了74.33%。在25%干旱胁迫下接种CM022后,植物的色素积累增加,其中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量分别比未接种的植物增加了19.85%、16.81%和33.33%。与对照组相比,接种CM22的植物在25%干旱胁迫下,DPPH(42.79%)、总酚(159.48%)、黄酮类(111.84%)和花青素(135.44%)的含量增加,而H?O?的含量减少了30.89%。在25%干旱胁迫下,接种CM22的植物中,CAT、PPO、POD和APX的活性分别比对照组增加了34.91%、37.35%、53.87%和36.52%。这些结果表明,P. chrysogenum CM022不仅促进了小麦的发芽和生物量增长,还调节了关键的生理和生化干旱响应途径。进一步研究表明,它在气候变化背景下作为可持续农业的生物保护剂具有巨大潜力。
干旱胁迫对小麦(Triticum aestivum L.)的生长发育和产量构成了重大限制。本研究的目的是评估内生真菌Penicillium chrysogenum CM022在体外和温室条件下作为潜在的抗旱改良剂的效果。在体外实验中,使用聚乙二醇(PEG;0%、5%、10%和15%)模拟干旱胁迫;在温室研究中,则利用田间持水量(FC;100%、50%、75%和25%)来模拟干旱条件。经内生真菌处理的种子在PEG条件下,其茎长和根长分别增加了49%和105%,鲜叶和干叶生物量也比未接种的种子增加了27.93%和48.21%。P. chrysogenum CM022显著提高了小麦种子的发芽能力,使胚乳甘油含量(GP)增加了高达100%,加速了萌发时间(MGT),增强了成熟干燥时间(MDG)和发芽率,并使活力指数提高了近92%。在25%田间持水量的温室条件下,接种了CM022的植物表现出显著优于未接种植物的表现:茎长和根长分别增加了55.55%和62.83%,鲜叶和干叶生物量分别增加了38.67%和94.82%,相对含水量提高了74.33%。在25%干旱胁迫下接种CM022后,植物的色素积累增加,其中叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素的含量分别比未接种的植物增加了19.85%、16.81%和33.33%。与对照组相比,接种CM22的植物在25%干旱胁迫下,DPPH(42.79%)、总酚(159.48%)、黄酮类(111.84%)和花青素(135.44%)的含量增加,而H?O?的含量减少了30.89%。在25%干旱胁迫下,接种CM22的植物中,CAT、PPO、POD和APX的活性分别比对照组增加了34.91%、37.35%、53.87%和36.52%。这些结果表明,P. chrysogenum CM022不仅促进了小麦的发芽和生物量增长,还调节了关键的生理和生化干旱响应途径。进一步研究表明,它在气候变化背景下作为可持续农业的生物保护剂具有巨大潜力。