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黑曲霉:番茄植株的“生长加速器”

2026-07-14T10:25:35 作者:超级管理员 来源:本站
黑曲霉:番茄植株的“生长加速器”
初农生物2025年09月22日 13:37

在农业领域,提高作物产量和质量一直是科学家们研究的重点。最近的一项研究发现,黑曲霉(Aspergillus niger)129B能够显著促进番茄植株的生长,为农业生产带来新的希望。

一、黑曲霉129B的“魔力”

黑曲霉129B是一种植物生长促进真菌(PGPF),在促进植物生长和增强植物对逆境的耐受性方面发挥着重要作用。然而,其具体机制尚不清楚。最新研究揭示了黑曲霉129B通过诱导SAUR32和PP2C72之间的相互作用来促进番茄植株生长的秘密。

二、实验结果

  • 植株生长促进效果 :黑曲霉129B显著促进了番茄植株的生长,包括植株高度、茎粗和叶片面积的增加。在处理后的第35天,与对照组相比,黑曲霉129B处理的番茄植株高度增加了11.64%,茎粗增加了45.40%。
  • 根系生长促进效果 :黑曲霉129B处理的番茄植株在根系生长方面也表现出显著的促进效果。在处理后的第45天,与对照组相比,总根长增加了16.38%,根表面积增加了9.61%,平均根径增加了21.42%,根体积增加了11.43%。
  • 叶绿素含量增加 :黑曲霉129B处理的番茄植株在处理后的第35天,相对叶绿素含量比对照组增加了25.47%。
  • H⁺通量变化 :黑曲霉129B处理的番茄根尖在处理后的第14天显示出显著的H⁺外排,达到14pmol·cm⁻²s⁻¹,而对照组根尖的H⁺外排仅为0.4pmol·cm⁻²s⁻¹。
  • 转录组和代谢组分析 :转录组分析显示,黑曲霉129B处理的番茄植株中有467个差异表达基因(DEGs),其中302个上调,165个下调。特别是SAUR32和PP2C72基因的表达显著下调。代谢组分析显示,黑曲霉129B诱导植物产生IAA,处理14天后IAA含量达到203.64ng/μL,比对照组的157.05ng/μL高出许多。
  • SAUR32和PP2C72的表达分析 :通过qRT-PCR技术验证了SAUR32和PP2C72基因在黑曲霉129B处理的番茄根、茎和叶中的表达水平。结果显示,这些基因在处理后的第14天表达下调。
  • SAUR32和PP2C72的亚细胞定位 :通过在烟草叶片原生质体中瞬时表达SAUR32-GFP、PP2C72-GFP、SAUR32-RFP和PP2C72-RFP融合蛋白,发现SAUR32和PP2C72在细胞核和细胞膜中均有定位。
  • SAUR32与PP2C72的相互作用 :通过酵母双杂交实验和双分子荧光互补实验,证实了SAUR32与PP2C72之间存在相互作用。

三、结论

黑曲霉129B通过诱导SAUR32和PP2C72之间的相互作用来促进番茄植株的生长。SAUR32蛋白作为PP2C72磷酸酶的抑制剂,触发根部H⁺外排,从而刺激植物生长。这一发现不仅为农业生产提供了一种新的生物肥料资源,也为理解植物与微生物之间的相互作用提供了新的视角。

四、对农业的意义

这项研究为利用黑曲霉129B作为生态友好型生物肥料提供了科学依据。在实际农业生产中,我们可以利用黑曲霉129B来提高作物的产量和质量,减少化学肥料的使用,从而实现绿色、可持续的农业生产。这不仅有助于保护环境,还能提高农产品的质量和安全性,让我们的餐桌更加健康。

引用来源 :He J, Gao LY, Luo YP, Chai M, Wang HF, Yang LH, Zhao K, Maimaiti Y, Nie YJ, Chen W (2025). Aspergillus Niger 129B promotes plant growth by inducing the interaction between SAUR32 and PP2C72. Front. Microbiol. 16:1637235. doi: 10.3389/fmicb.2025.1637235