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酷游娱乐:我院水稻所研究团队在利用促生菌提升水稻氮肥利用率上取得新进展

时间:2022-09-16 10:54 来源:水稻研究所 作者:水稻所

9月15日,江西省农科院水稻研究所黄仁良课题组和华中农业大学端木德强课题组合作在International Journal of Molecular Sciences(IF=6.2)在线发表了题为“A Wild Rice Rhizobacterium Burkholderia cepacia BRDJ Enhances Nitrogen Use Efficiency in Rice”的研究论文。该研究探析了从东乡野生稻根系分离出一种植物促生菌,可用于提升水稻氮肥利用率。

植物根际促生菌有助于增加作物产量,对于开发生物肥料和生物农药也有重要意义。东乡野生稻是中国分布地最北的野生稻品种,在多方面表现出优良性状与逆境抗性,为水稻育种提供了丰富的遗传资源。然而,大多数研究集中在基因功能的解析上,往往忽略了其根部富集的促生微生物的作用。

在这项工作中,研究团队从东乡野生稻的根部分离出一种植物促生菌,根据系统发育树分析结果确定其为洋葱伯克霍尔德氏菌,命名为Burkholderia cepacia BRDJ。该菌株可以在无氮培养基上生长,温室条件下接种至中早35可以增加单株水稻的谷粒产量,表现出促进水稻生长特性。有趣的是,相较于中早35,带有CERK1DY片段的赣菌稻1号(CSSSL-Chr8)在接种BRDJ后表现出了更强的促生效果。说明CERK1DY可能在参与水稻与根系微生物的相互作用中存在更加显著的影响。多个品种的接种实验均证明该菌株可以提升水稻氮肥利用率,在50%氮素条件下接种BRDJ可以将水稻幼苗生物量提升至100%氮素条件的水平。针对该菌株的基因组测序发现了大量与植物促生相关的基因。次生代谢基因簇分析表明其具有用于生物防治的潜力。将该菌株与植物致病菌及植物促生菌的基因组进行比较,发现致病菌株中存在大量的Mobilome元件,为致病菌与促生菌的分歧进化提供了新见解。

华中农业大学博士研究生李峥为论文第一作者,酷游娱乐水稻研究所黄仁良副研究员和华中农业大学端木德强教授为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、江西省重点研发计划和江西省现代农业科研协同创新专项的支持。

原文链接:https://www.mdpi.com/1422-0067/23/18/10769

 
图:促生菌株BRDJ可以提升多个水稻品种的氮肥利用率
图:促生菌株BRDJ可以提升多个水稻品种的氮肥利用率

 

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