这篇文章研究了农业酵素（Agricultural Jiaosu, AJ）如何通过富集有益根际细菌和改变代谢途径来增强白菜（Brassica rapa L. subsp. chinensis）的抗逆性。

该问题的研究难点在于确定AJ提高植物抗逆性的具体机制，以及如何通过多组学联合分析揭示其作用机理。

已有研究表明，AJ可以促进植物生长和控制根腐病，但其具体的抗逆机制尚不明确。已有研究多集中于通过遗传工程、化学调节剂和微生物接种等方法提高植物的抗逆性，但这些方法在实际应用中仍存在局限性。

1题目

文章题目：Agricultural Jiaosu Enhances the Stress Resistance of Pak Choi(Brassica rapa L. subsp. chinensis) by Recruiting Beneficial Rhizosphere Bacteria and Altering Metabolic Pathways

发文单位：中国农业大学农学与生物技术学院；郑州大学化学工程学院

2杂志

Agronomy；IF=3.3分

3链接

Cheng, X.; Gao, Y.; Wang,Z.; Cai, Y.; Wang, X. Agricultural Jiaosu Enhances the Stress Resistance of Pak Choi (Brassica rapa L. subsp.chinensis) by Recruiting Beneficial Rhizosphere Bacteria and Altering Metabolic Pathways. Agronomy 2023, 13, 2310. https://doi.org/10.3390/agronomy13092310

4检测指标

Norminkoda提供了生化试剂盒：

NM-W-0101-超氧化物歧化酶（SOD）活性检测试剂盒

NM-W-0102-过氧化氢酶（CAT）活性检测试剂盒

NM-W-0103-过氧化物酶（POD）活性检测试剂盒

5主要内容

5.1 实验设计：实验设置了两个处理组：水喷雾（CK）和AJ稀释液喷雾（AJ）。白菜在温室中种植30天后，测定其抗氧化酶活性，并通过转录组、代谢组和16S测序分析根际微生物群落的变化。

5.2 抗氧化酶活性：AJ处理组的SOD、POD和CAT活性显著高于对照组（CK），表明AJ处理可以提高白菜的抗逆性。

5.3 根际微生物群落：AJ处理显著增加了根际微生物的多样性，特别是Actinobacteriota、Proteobacteria和Firmicutes的丰度。LEfSe分析显示，AJ组的生物标志物为Gammaproteobacteria，而CK组的生物标志物为Bacteroidota。

5.4 转录组分析：转录组分析共鉴定出1211个差异表达基因（DEGs），其中576个上调，635个下调。KEGG富集分析显示，差异表达基因主要富集在植物-病原体互作、苯丙烷类生物合成、内质网蛋白加工和芥子油苷生物合成等通路。

5.5 代谢组分析：代谢组分析共鉴定出91个差异代谢物（DEMs），主要富集在α-亚麻酸代谢、谷胱甘肽代谢、亚油酸代谢和黄酮类化合物生物合成等通路。

5.6 多组学联合分析：KEGG富集分析显示，苯丙烷类生物合成、芥子油苷生物合成、谷胱甘肽代谢和α-亚麻酸代谢通路在AJ处理组中显著富集。相关网络分析表明，这些通路中的差异代谢物和差异基因之间存在复杂的调控关系。

6总结

这篇论文通过多组学联合分析，揭示了农业酵素（AJ）通过富集募有益根际细菌和改变代谢途径来增强白菜抗逆性的机制。具体表现为：AJ处理提高了抗氧化酶活性，改变了根际微生物群落的组成和多样性，促进了苯丙烷类和芥子油苷生物合成通路，以及谷胱甘肽和α-亚麻酸代谢通路。这些结果表明，AJ可以作为一种环保、高效的生物制剂，用于提高植物的抗逆性，减少农药和化肥的使用，改善生态环境。