菌剂施用方式对马铃薯生长影响研究获新进展
发表日期:2024-08-15来源：
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马铃薯（Solanumtuberosum L.）富含淀粉、蛋白质、维生素及矿物质，是全球第四大粮食作物。尽管我国鲜食马铃薯产量居全球首位，但其单产水平偏低，相关研究显示碱性黄土和植物病害等因素对马铃薯产量和质量的优化存在一定的挑战。尽管植物促生菌——解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）类的菌剂已被成功应用于促进多种作物的生长和抗性，然而，关于其施用方式对作物生长和微生态的影响研究仍显不足。
中国科学院西北生态环境资源研究院生物与农业研究团队通过比较菌剂的3种施用方式——对每公顷种植马铃薯采用撒施5kg菌剂（M5）、5kg菌剂对种薯浸泡（MZG）和联合撒施3kg菌剂和2kg蔗糖（MY34），利用转录组、代谢组和微生物扩增子测序技术，综合分析了菌剂的不同施用方式对马铃薯生长及根际微生态的影响。
研究表明，相较于不施用菌剂，施用等量菌剂的两种方式——MZG和M5显著促进了马铃薯块茎的生物量，且M5诱导光合作用、糖代谢和苯丙素生物合成在转录水平的上调表达。
非靶代谢组结果表明，M5显著积累蔗糖，而MZG和MY34分别显著积累代谢物Euchrenone b6和甘露二糖。
此外，根际微生物组结果表明，三种施用方式均不显著改变微生物群落结构，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，如Arthrobacter属细菌和Plectosphaerella、Mortierella属真菌。
该研究强调了MZG是促进马铃薯生长和激发根际效应的最有效施用方式，同时也为菌剂/生物肥料在主粮的可持续农业应用提供了广阔前景。
研究成果以Multi-omics analysis reveals the effects of three application modes of plant growth promoting microbes biofertilizer on potato (Solanumtuberosum L.) growth under alkaline loess conditions为题发表在Microbiological Research上。西北研究院博士毕业生田原为论文第一作者，王若愚研究员为通讯作者。该研究获甘肃省科技重大专项和宁夏回族自治区重点研发计划的共同资助。
论文链接：https://doi.org/10.1016/j.micres.2024.127855
图1 菌剂3种施用方式在转录水平对马铃薯生长的影响
图2 菌剂3种施用方式在代谢水平对马铃薯生长的影响
图3 菌剂3种施用方式对马铃薯根际微生物群落的影响
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