摘要
尽管油菜籽是全球最重要的工业作物之一,但它对养分的需求很高,而且容易受到病虫害的侵袭。因此,人们寻求天然方法来支持这些植物的发展。促进植物生长的根瘤菌(PGPR)就是其中的一种方法,它对植物的生长发育有好处。本研究的目的是对根据对油菜生长的影响而选择的两种 PGPR 菌株进行基因组比较: 这两种菌株分别是只在无菌条件下刺激油菜生长的 耐寒芽孢杆菌(Peribacillus frigoritolerans) 2RO30 和在无菌和非无菌条件下都能促进油菜生长的 Pseudomonas sivasensis 2RO45。首先研究了在体外表现出最佳促生特性的6种细菌,RO33 (Pseudomonas sp.), RO37 (Pseudomonas poae), RO45 (Pseudomonas kairouanensis),2RO30 (Peribacillus frigoritolerans), 2RO45 (Pseudomonas sivasensis), 3RO30 (Pseudomonas migulae),在无菌条件下对油菜生长的刺激作用。P. frigoritolerans 2RO30 和 P. sivasensis 2RO45 的促进效果最好,与未接种对照和其他接种相比,显著提高了叶绿素含量指数(CCI)和根长。在非无菌条件下,只有 P. sivasensis 2RO45 能促进油菜生长,与未处理的对照和其他接种剂相比,能显著提高 CCI。基因组比较显示,与 2RO30 相比,P. sivasensis 2RO45 的基因组富含更多负责 ACC 脱氨酶(acdA)、IAA(trpF、trpG)和铁载体(fbpA、mbtH 和 acrB)生成的基因。此外,与 P. frigoritolerans 2RO30 相比,P. sivasensis 2RO45 对所有测试的植物病原体都有抗真菌作用,并多出了 6 个生物合成基因簇(BGC),即丁香霉素(syringomycin)、荧光嗜铁素(pyoverdin)、黏菌素(viscosin)、芳基聚烯烃(arylpolyene)、兰卡菌素 C (lankacidin C)和肠杆菌素(enterobactin)。这些 BGCs 是众所周知的抗真菌剂;因此,可以推测这些 BGCs 是P. sivasensis 2RO45 对所有植物病原体具有抗真菌活性的原因。本研究是第一份描述 P. sivasensis 2RO45 在受控和自然条件下作为油菜籽生长促进剂的报告,因此建议将其应用于改善养分供应、提高抗逆性和减少耕作方法对环境的影响,从而提高油菜籽产量。
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