近日，中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队张瑞福研究员课题组受邀撰写综述文章，系统总结了增强作物耐盐的根际微生物及其作用机制，展望了微生物肥料提高盐碱地作物产量的应用前景，以“Rhizosphere microbes enhance plant salt tolerance: toward crop production in saline soil”发表在《计算与结构生物技术杂志 （Computational and Structural Biotechnology Journal） 》上。
盐碱地是我国重要的后备耕地，通过农业微生物技术提高盐碱地作物产量，对保障国家粮食安全、端牢中国饭碗具有重要意义。据刘云鹏副研究员介绍，主粮作物对盐胁迫敏感，盐碱地栽培产量较低。为了有效利用我国近5亿亩的盐碱耕地发展粮食生产，通过工程手段改良盐碱地和选育耐盐作物品种是目前主要的策略。根际微生物能有效促进植物的抗逆能力，一些根际有益微生物能够显著促进作物在盐胁迫下的生长，具有开发为盐碱地增产专用微生物肥料的潜力，为利用农业微生物技术提高盐碱耕地作物产量提供成本低、环境友好的新策略。
该文综述了目前已报道的能够增强植物耐盐的微生物种类，并分析了各类群在农业应用中的优缺点，并进一步综述了根际微生物增强植物耐盐的机理，主要包括：1）微生物能够协助植物重建离子和渗透平衡；2）微生物可以减少胁迫反应对植物造成的细胞损伤；3）微生物能够恢复植物在盐胁迫条件下的生长。综述展望了利用农业微生物技术和微生物肥料产品提高盐碱地作物产量的应用前景。
张瑞福研究员课题组长期围绕根际微生物与微生物肥料促进作物根系发育、养分吸收、逆境胁迫等方面从菌种资源选育、作用机理解析、微生物肥料开发、农业生产应用等方面开展工作。围绕盐碱地作物增产，从沿海滩涂盐生植物根际、各类盐碱地土壤中分离筛选了1000余株增强不同作物耐盐能力的菌种资源、鉴定了根际微生物增强作物耐盐的代谢产物、阐明了代谢物调控作物耐盐的分子机制（Physiologia Plantarum，2016，https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ppl.12441，Molecular Plant-Microbe Interactions, 2017，http://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/MPMI-02-17-0027-R）、开发了盐碱地增产专用的微生物肥料产品（ZL201910300563.5，一株促进作物耐盐碱生长的巨大芽孢杆菌及盐碱地专用微生物肥料和应用；ZL201910359879.1，一株增强作物耐盐能力的根际促生菌及其微生物肥料和应用），连续三年在山东无棣渤海粮仓基地进行田间试验，在3‰、4‰、5‰三种不同盐浓度下种植小麦和玉米，达到了17-27%的增产效果（南京农业大学学报， 020, 43:452-459）。所开发的盐碱地增产专用微生物肥料产品与菏泽金正大生态工程有限公司合作进行产业化推广应用。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.csbj.2022.11.046
日期：2022-12-05
