沙漠细菌保护粮食作物免受盐毒害

从沙特沙漠中分离出的细菌已经证明了植物生长促进特性，可以使它们用作生物肥料。KAUST沙漠农业计划的博士生阿卜杜勒·阿齐兹·艾达说：“绝大多数沙漠，尤其是沙特阿拉伯的沙漠从未被开发过，因为它们具有农业潜力。” “许多人认为沙漠是无菌的，不适合任何形式的生活。但是有许多植物能够在那里发现的恶劣条件下生长和生存。我们相信，使植物在这样的环境中生存的关键因素之一是它们的关联微生物在土壤中。“

Eida是由微生物学家Heribert Hirt领导的Darwin21项目团队的一员。该团队的研究人员研究了沙漠细菌在胁迫土壤中促进植物生长的潜力，例如面临干旱，盐度，极端温度或营养缺乏的土壤。

该小组收集了沙特阿拉伯两个沙漠地区的土壤样本：位于红海南部海岸的Jizan和沙特阿拉伯西部已灭绝的Harrat火山链的Al Wahbah Crater。

他们还从四种植物中采集了根样本，并检查了样本的细菌含量。他们在沙漠土壤中发现了大量不同种类的细菌，但它们的数量和多样性在附着于植物根部的土壤中较小，这一区域称为根际，在根际内部甚至更小，在根内1。

从植物的内生孢子中分离出的大量细菌显示出具有促生长性的特征。研究人员在实验室条件下将这些细菌中的一些细菌引入拟南芥(拟南芥)根部周围的盐胁迫土壤，该土壤通常用于研究植物发育。他们发现它们赋予植物耐盐胁迫能力，促进其生长能力。“这特别令人兴奋，因为它表明这些细菌也可能促进其他植物的盐度 - 胁迫耐受性，如小麦，大麦或黄瓜，”Eida说。

接下来，研究小组调查了分子水平上发生的情况，以便在将这些细菌添加到根部周围的盐胁迫土壤中时改善植物生长。

他们发现细菌的存在影响了参与钠离子和钾离子转运的某些基因的表达。钠对植物有毒，而钾则是植物发育和生长所必需的。细菌诱导植物的分子变化，导致钠离子的减少和钾离子的增加转移到植物的枝条。通过这种方式，细菌保护植物免受盐毒性，并帮助它们获得所需的营养。

“值得注意的是，尽管测试的五种细菌来自不同的植物，属于不同的属，并具有不同的植物生长促进性状，但它们对植物的枝条和根生物量，离子分布和转录调节都有相似的影响。离子转运蛋白，“Eida说。

该团队现在正在测试其部分细菌在盐水和非盐水灌溉条件下促进田间小麦和大麦生长的能力。Eida说，他们有一年的数据和有希望的结果。