中新網(wǎng)甘肅新聞8月15日電 馬鈴薯富含淀粉、蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì),是全球第四大糧食作物。盡管我國(guó)鮮食馬鈴薯產(chǎn)量居全球首位,但其單產(chǎn)水平偏低,相關(guān)研究顯示堿性黃土和植物病害等因素對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量和質(zhì)量的優(yōu)化存在一定的挑戰(zhàn)。盡管植物促生菌——解淀粉芽孢桿菌類的菌劑已被成功應(yīng)用于促進(jìn)多種作物的生長(zhǎng)和抗性,然而,關(guān)于其施用方式對(duì)作物生長(zhǎng)和微生態(tài)的影響研究仍顯不足。
中國(guó)科學(xué)院西北生態(tài)環(huán)境資源研究院生物與農(nóng)業(yè)研究團(tuán)隊(duì)通過比較菌劑的3種施用方式——對(duì)每公頃種植馬鈴薯采用撒施5公斤菌劑(M5)、5公斤菌劑對(duì)種薯浸泡(MZG)和聯(lián)合撒施3公斤菌劑和2公斤蔗糖(MY34),利用轉(zhuǎn)錄組、代謝組和微生物擴(kuò)增子測(cè)序技術(shù),綜合分析了菌劑的不同施用方式對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)及根際微生態(tài)的影響。
研究表明,相較于不施用菌劑,施用等量菌劑的兩種方式——MZG和M5顯著促進(jìn)了馬鈴薯塊莖的生物量,且M5誘導(dǎo)光合作用、糖代謝和苯丙素生物合成在轉(zhuǎn)錄水平的上調(diào)表達(dá)。
非靶代謝組結(jié)果表明,M5顯著積累蔗糖,而MZG和MY34分別顯著積累代謝物Euchrenone b6和甘露二糖。
此外,根際微生物組結(jié)果表明,三種施用方式均不顯著改變微生物群落結(jié)構(gòu),但M5和MZG土壤中更易富集有益微生物,如青霉菌;而MY34更易富集嗜糖微生物。
該研究強(qiáng)調(diào)了MZG是促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)和激發(fā)根際效應(yīng)的最有效施用方式,同時(shí)也為菌劑/生物肥料在主糧的可持續(xù)農(nóng)業(yè)應(yīng)用提供了廣闊前景。
該研究成果發(fā)表在Microbiological Research上。西北研究院博士畢業(yè)生田原為論文第一作者,王若愚研究員為通訊作者。該研究獲甘肅省科技重大專項(xiàng)和寧夏回族自治區(qū)重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃的共同資助。(完)
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