植物分子生物学研究组知识库

在非生物胁迫中,干旱胁迫被认为是限制植物生长的重要因素之一。多种植物能通过与微生物互作来提高其抗旱性和存活率,从而引发了一系列科学问题:植物与微生物互作时如何提升宿主植物的抗旱性?该过程与植物生理学变化有何区别?对未来农业的可持续发展有何帮助?以往研究表明:在土壤-植物根系-微生物交互网络中,根系中的细菌能通过产生植物生长调节因子或改变植物的激素水平来促进植物根系发育及伸长,诱导植物产生系统抗逆信号通路,促进植物产生抗氧化物、活性氧清除剂、亲水胞外多糖,从而提升植物的耐旱水平;菌根真菌通过其菌丝直接帮助宿主植物吸收水分、营养,还能调控宿主植物的水通道蛋白、干旱相关基因,以促进植物在干旱胁迫下的代谢和生长。因此,人们越来越意识到有益微生物群落在改善植物健康方面具应用潜力,提出核心微生物、最小微生物、协助微生物等概念,挖掘与植物高生产力相关的潜在有益细菌,为农业生物肥料开发提供理论基础。该文关注根际促生菌、外生菌根真菌、丛枝菌根真菌、多菌种接种实验以及微生物调控植物干旱相关基因等方面研究进展,论述根系微生物与植物互作的耐旱分子机制并整合了基本研究技术路线,旨在为可持续、低化学投入的应用农业提供新思路。