近日,資源與環境學院解志紅教授團隊在《Science of the Total Environment》發表了題為“The volatile organic compound acetoin enhances the colonization of Azorhizobium caulinodansORS571 on Sesbania rostrata”的研究論文。山東農業大學為完成該論文的第一單位,博士研究生孫麗為該論文的第一作者,解志紅教授為該論文的通訊作者。
揮發性有機化合物(VOC)是一類由土壤細菌產生的低分子量親脂性氣態化合物,能夠在土壤環境中快速擴散。已知微生物VOC在提高植物抗逆性、促植物生長、改善細菌適應性和調控土壤微生物組成等方面具有重要作用。此外,根際揮發性的分子還在其中介導植物與相關微生物之間的信號傳導。乙偶姻(3-羥基丁-2-丁酮),可以被大多數微生物產生,是主要VOC之一。迄今對微生物VOC的研究工作多局限于種類鑒定,對植物的促生功能;然而,微生物VOC對根際促生菌的生理變化和與其宿主植物的共生有關的機制仍不清楚。
該研究發現莖瘤固氮根瘤菌ORS571可以通過趨化蛋白AmaP的Chase3結構域感知揮發性有機化合物乙偶姻,提高微生物在毛萼田菁上的定殖率。乙偶姻的添加還增加了菌株的生物膜形成和在田菁根部的定殖,進而增強了ORS571和田菁的結瘤性能。ORS571和乙偶姻聯合施用可以有效緩解田菁的鹽脅迫。本研究結果為鹽漬土壤的生物改良開辟了新途徑,對于推動我國農業可持續發展具有重要的作用。
該研究得到了國家自然科學基金和山東省重點研發計劃項目的資助。
論文鏈接:https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2023.169006
編 輯:萬 千
審 核:賈 波