植物促生菌与激动素联合应用对干旱胁迫下玉米生长、叶绿素、渗透调节及氧化代谢的影响:助力可持续农业的新策略

《Journal of Soil Science and Plant Nutrition》:Combined Application of Plant Growth Promoting Rhizobacteria and Kinetin on Maize Growth, Chlorophyll, Osmoregulation, and Oxidative Metabolism Under Drought Stress

【字体: 时间:2025年04月08日 来源:Journal of Soil Science and Plant Nutrition 3.4

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  为解决干旱胁迫影响全球农业生产力的问题,研究人员开展了关于玉米(Zea mays L.)种子经植物促生菌(PGPR)和激动素(Kinetin)处理,在不同干旱胁迫水平下的研究。结果表明二者联合能缓解干旱危害,对推进可持续农业意义重大。

  干旱胁迫是影响全球农业生产力的严峻气候挑战。植物生长调节剂激动素(Kinetin)和植物促生菌(PGPR)被认为能增强植物抗逆性,但它们缓解干旱胁迫的联合效应研究较少。本研究用 PGPR 菌群(坚强芽孢杆菌(Cytobacillus firmus)和铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa))处理玉米(Zea mays L.)种子,并叶面喷施 10?3 M 激动素,评估其在不同干旱胁迫水平(0%、25%、50% 和 75% 田间持水量)下对玉米生理、生化和生长参数的影响。耐旱的 PGPR 菌株因具有 ACC 脱氨酶活性、合成铁载体以及溶解磷和锌的能力,表现出显著的抗逆性。在干旱胁迫条件下,丙二醛(MDA)、超氧阴离子自由基(O2°?)和过氧化氢(H2O2)等氧化应激标志物增加,导致相对含水量(RWC)、光合色素(总叶绿素(TChl.)、叶绿素 a(Chl.a)、叶绿素 b(Chl.b)和类胡萝卜素)和生长参数降低。然而,PGPR 和激动素的应用显著减轻了这些不利影响。PGPR 与激动素联合应用提高了生长参数、RWC、抗氧化酶活性(过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶、超氧化物歧化酶和过氧化物酶)、相容性渗透调节物质(脯氨酸、总可溶性蛋白和总可溶性碳水化合物)以及次生代谢产物(花青素、黄酮类化合物和酚类物质)。同时,PGPR 与激动素联合应用还减轻了胁迫条件下与氧化应激相关的指标(MDA、O2°?、H2O2和电解质渗漏),表明其有助于提高植物的抗逆性。在过去十年中,将 PGPB 作为生物制剂和激动素的应用已成为缓解干旱胁迫的有效策略。生物刺激素和生物肥料的应用越来越被认为是推进可持续农业的有效工具。这些生态友好型解决方案不仅增强了作物的抗逆性,还最大限度地减少了各种非生物胁迫的不利影响。

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