腐植酸结合接种织片草螺菌改变苗期玉米根系H+通量和基因表达

Inga Gonçalves de Azevedo，Fábio Lopes Olivares，Alessandro Coutinho Ramo 等 著中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 景建元 译

利用植物源生物刺激物质来提高作物产量及抗逆性已经越来越受欢迎。之前我们研究发现，腐植酸与植物生长促生菌结合使用对作物产量产生显著影响。然而，很少有研究通过电生理学方法来揭示其对植物营养和水分吸收的促进机制，且通常局限于体外模型。本研究在玉米苗期，将从蚯蚓粪中分离出的腐植酸悬浮液与织片草螺菌（Herbaspirillum seropedicae）结合使用。通过离子选择性振动探针系统测量了根系H+通量，同时测量了质膜H+-ATP酶，水通道蛋白和高/低亲和力硝酸盐转运蛋白的转录。接种激发了根系细胞H+流动，从而改变了玉米根系细胞的pH，并在生化和分子水平上，通过改变质膜H+-ATP酶活性，改变了质膜电化学电位。研究的同时发现，接种后根系水通道蛋白存在过度表达现象，但是硝酸盐转运蛋白基因表达会被接种物所抑制。本研究证明了接种织片草螺菌的玉米根系H+外排量增加，并伴随着膜电势的变化。接种织片草螺菌同时使用腐植酸，根系细胞H+通量和表面酸化程度会降低，水通道蛋白的转录水平却没有变化。然而，无论腐植酸是否使用，玉米接种织片草螺菌，根系H+通量均高于对照处理。以上结果揭示了接种腐植酸和织片草螺菌对植物水分利用率和氮素利用效率的提高机理。

译自：Chemical and Biological Technologies in Agriculture，2019，6（1）：8