近日，西北农林科技年夜学草业与草原学院传授杨培志团队的研究注解，于干旱、盐碱及低温等勒迫前提下，根瘤固氮除了连续提供氮素外，还有经由过程调治离子稳态、加强抗氧化与渗入调治能力、促成氨基酸合成及水份/营养运输、强化光互助用等多种方式综合晋升植物的情况顺应性。该论文于《植物、细胞与情况》上发表。

豆科植物（如年夜豆、苜蓿、豌豆、蚕豆）可以或许与根瘤菌成立共生瓜葛，于根部形成根瘤，并经由过程固氮酶的催化作用，将年夜气中的氮气转化为植物可接收的铵盐。这类直接使用年夜气氮素的能力，持久以来被视为豆科植物最显著的生物学上风。最近几年来，愈来愈多的研究发明，根瘤共生不仅能为植物提供名贵的氮源，还有可以或许经由过程多重机制显著加强豆科植物对于干旱、盐碱、低温以和重金属等多种非生物勒迫的耐受力。与不结瘤的植株比拟，结瘤的豆科植物凡是体现出更强的生长活气、更轻的毁伤水平以和更不变的产量。

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研究发明，根瘤共生还有可以或许经由过程调控一系列勒迫相应与共生相干基因（如 CHS、NAC18一、CBF二、ProDH、Cas15a、Aquaporin 等）的表达，协同加强植物的耐逆性。此外，微生物源的生长素、铁载体（Siderophore）、胞外多糖（EPS）、谷胱甘肽（GSH）以和γ-氨基丁酸（GABA）等代谢产品于向宿主植物转运的历程中，也为其应答窘境提供了正向调控作用。近似的机制于重金属勒迫前提下一样阐扬作用，经由过程转录调控与心理缓冲减轻金属离子迫害。

团队夸大，将来应联合份子生物学、遗传学、生物化学以和多组学等多学科手腕，深切解析共生固氮与勒迫相应路子之间的交互作用，展现根瘤共生加强植物抗逆性的内涵份子基础。

同时，研究职员还有提出了多条潜于的运用路径，包括：筛选或者培育耐逆型根瘤菌株、优化菌株与宿主间的适配性三木SEO-；使用已经知的结瘤自调控相干基因强化根瘤菌侵染与结瘤效率；借助调控因子晋升固氮的连续性；甚至摸索将结瘤能力转入非豆科植物的可行性。这些标的目的都为鞭策根瘤共生于情况友爱型与可连续农业中的运用提供了新的机缘。

相干论文信息：http://doi.org/10.1111/pce.70207