综述:细菌中负责缓解盐度胁迫的分子网络

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》:The molecular network in bacteria responsible for the mitigation of salinity stress

【字体: 时间:2026年04月18日 来源:World Journal of Microbiology and Biotechnology 4

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  盐胁迫威胁全球农业安全,预计2050年将影响50%作物。植物促生菌(PGPR)通过合成渗透调节物质、离子转运蛋白、ACC脱氨酶调控植物激素及热休克蛋白介导的蛋白稳态等机制增强耐盐性。基于多组学和CRISPR功能基因组学已解析其调控网络,但CRISPR编辑菌种和合成菌群仍需验证与监管审批,规模化应用面临挑战,微生物资源作为生物接种剂是应对气候变化下盐渍化的重要可持续农业策略。

  

摘要

全球主要的非生物胁迫是盐碱胁迫,它影响了超过8.33亿公顷的农业用地,通过降低作物产量和干扰植物生理系统来威胁粮食安全。据预测,到2050年,约50%的作物将受到盐碱胁迫的影响。通过多种分子机制,植物生长促进根际细菌(PGPR)作为生物接种剂得以发展,从而增强植物对盐碱胁迫的耐受性。细菌的分子机制包括合成适宜的渗透调节物质、离子转运蛋白、通过ACC脱氨酶调节激素以及热休克蛋白(HSP)介导的蛋白质稳态。这些调控网络是通过先进的多组学技术结合CRISPR基础的功能基因组学在细菌中鉴定出来的。尽管CRISPR编辑的PGPR和合成菌群需要进一步验证,但也必须考虑监管批准问题,包括生物安全性和可扩展性限制。这些技术已经培育出能够缓解盐碱胁迫的细菌菌株,最终提高了作物产量和生产力。将这些微生物资源作为PGPR生物接种剂使用,是应对气候变化导致的盐碱化加剧、实现可持续农业和提高作物生产力的一种有前景的策略。

图形摘要

此图像的替代文本可能是由AI生成的。

全球主要的非生物胁迫是盐碱胁迫,它影响了超过8.33亿公顷的农业用地,通过降低作物产量和干扰植物生理系统来威胁粮食安全。据预测,到2050年,约50%的作物将受到盐碱胁迫的影响。通过多种分子机制,植物生长促进根际细菌(PGPR)作为生物接种剂得以发展,从而增强植物对盐碱胁迫的耐受性。细菌的分子机制包括合成适宜的渗透调节物质、离子转运蛋白、通过ACC脱氨酶调节激素以及热休克蛋白(HSP)介导的蛋白质稳态。这些调控网络是通过先进的多组学技术结合CRISPR基础的功能基因组学在细菌中鉴定出来的。尽管CRISPR编辑的PGPR和合成菌群需要进一步验证,但也必须考虑监管批准问题,包括生物安全性和可扩展性限制。这些技术已经培育出能够缓解盐碱胁迫的细菌菌株,最终提高了作物产量和生产力。将这些微生物资源作为PGPR生物接种剂使用,是应对气候变化导致的盐碱化加剧、实现可持续农业和提高作物生产力的一种有前景的策略。

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