根系微生物環(huán)境顯著影響水稻和陸稻生長

趙漢斌

“微生物可以直接或間接與植物相互作用，促進宿主植物的生長、抗病和提升干旱等非生物脅迫。”論文通信作者之一的徐鵬研究員介紹說，盡管此前已有關(guān)于這些微生物有對水稻和其他重要農(nóng)作物的根系微生物組群落結(jié)構(gòu)、空間分布及短期干旱脅迫對根系微生物組的影響的研究，但人們對自然水、陸環(huán)境下的水稻和生態(tài)型陸稻的根系微生物組群落組裝和變異知之甚少。此外，陸稻是完全不同于灌溉水稻的陸生生態(tài)型，其能適應(yīng)干旱脅迫和旱地有氧通氣環(huán)境，相關(guān)根系微生物資源尚未被挖掘利用。

中國科學院西雙版納植物園熱帶稻種保護與遺傳改良研究組研究生龐志強，在導(dǎo)師徐鵬研究員和余迪求研究員指導(dǎo)下，研究了典型的陸稻和水稻品種根系微生物組的差異組裝。通過高通量測序和傳統(tǒng)分離培養(yǎng)相結(jié)合的方法，鑒定不同生態(tài)型的水、陸稻根系細菌和真菌組成的環(huán)境適應(yīng)性及篩選陸稻根系促生耐旱等功能微生物。

結(jié)果表明，水、陸環(huán)境對兩種生態(tài)型稻種根系微生物組群落組成有顯著的影響。根系微生物組對旱地環(huán)境的總體反應(yīng)，由腸桿菌科沙雷氏菌屬和子囊菌門所驅(qū)動。有趣的是，灌溉水稻生態(tài)型從水田到旱地這一過程，會特異性地富集嗜熱油菌綱和放線菌門等部分革蘭氏陽性菌類微生物。在此前的實驗基礎(chǔ)上，研究人員進一步分離篩選陸稻根系功能微生物組，接種實驗表明，來自陸稻根系的內(nèi)生真菌，可顯著提高水稻幼苗株高、地上部鮮重、抗氧化能力、脯氨酸和可溶性糖含量。

“總的來說，不同環(huán)境條件和水稻生態(tài)型，會導(dǎo)致根系微生物組的重組。溫室實驗表明，陸稻根系微生物能促進干旱和灌溉條件下植物的生長，可能也是促進作物生長和耐旱的有效微生物資源。”龐志強介紹說。

（來源：《科學日報》）