成都生物所在解淀粉芽孢杆菌提升茶叶品质、促进茶树硒吸收研究中获新进展

　　

硒是人类必需的微量营养元素，在抗氧化防御、免疫系统和抗癌活性中发挥重要作用。全球约有5-11亿人口面临硒摄入不足的风险；我国有39-61%居民硒摄入量低于WHO推荐标准。作物中的硒是人类膳食硒的主要来源，因此农业硒生物强化是解决人体缺硒的典型策略。茶树（Camellia sinensis）是中国的重要作物，茶叶因其丰富的氨基酸和次级代谢产物而具有独特的口味和较高的健康价值。茶树是一种较为富硒的作物，因此富硒茶（硒含量：0.25–4 mg kg?1）是人类重要的补硒食品。硒还参与茶树氨基酸和次生代谢物的合成从而影响茶叶品质。植物促生细菌（PGPB）在提高土壤硒的有效性方面具有巨大潜力，并在农业硒生物强化中发挥重要作用。其中，解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens：BA）作为一种应用广泛的根际促生菌，其对植物从土壤中吸收硒的影响及其机制仍不明确。

针对上述问题，中国科学院成都生物研究所尹春英研究团队以茶树为植物材料开展控制实验，设置了4个处理：不施用硒肥和BA（对照组）、仅施用BA（BA）、仅施用硒肥（Se）以及BA与硒肥联合施用（BA+Se）。分别于春季和生长季采集样品，探究BA和硒肥对茶叶品质的影响以及BA对茶树硒吸收的影响及机制。研究表明：1）BA菌剂单独或与硒肥共同施加都促进了茶树的生长和茶叶品质（图1）；2）与Se处理相比，BA+Se处理显著提高了茶树根和叶中的Se浓度以及茶苗全株的Se含量，分别提高了101.4%、34.5%和149.5%（图2）；3）BA和Se处理对茶树根际细菌群落的多样性没有显著影响，但改变了细菌群落的组成（图3）；4）对Se处理和BA+Se处理的根际土壤特性和细菌群落组成及功能的比较分析表明，BA+Se处理通过招募g_Sinomonas菌种和调节根际中Se还原酶的丰度，提高了土壤硒的有效性（图4）。本研究从根际细菌群落的视角揭示了PGPB促进作物硒生物强化机制；证实了BA在促进茶树生长、提高茶叶品质和硒生物强化方面的应用潜力。

上述研究结果分别以“Both Bacillus Amyloliquefaciens and Selenite Fertilizer Application Improved Spring Tea Quality and Selenium Content”和“Combined application of Bacillus amyloliquefaciens and sodium selenite promotes tea seedling growth and selenium uptake by regulating the rhizosphere bacterial community”为题发表在Journal of Soil Science and Plant Nutrition和Biology and Fertility of Soils期刊。博士生李柳为论文第一作者，尹春英研究员为论文通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、四川省科技计划和中国科学院战略性先导科技专项的联合资助。

原文链接

https://doi.org/10.1007/s42729-024-02066-4

https://doi.org/10.1007/s00374-024-01883-0

图1. 施用BA和硒肥对茶树生长和茶叶品质的影响

图2. 施用BA和硒肥对茶树和土壤硒含量的影响

图3. 施用BA和硒肥对茶树根际细菌群落多样性和组成的影响

图4. 联合施加解淀粉芽孢杆菌和亚硒酸钠促进茶树硒吸收的机制