作为姜黄生物接种剂的锌溶解根瘤菌：转录组学视角下的酸胁迫适应、锌转运及生长促进机制

《World Journal of Microbiology and Biotechnology》：Zinc solubilizing rhizobacteria as bioinoculant for turmeric: transcriptomic insights into acid stress adaptation, zinc mobilization and growth promotion

应用高效溶锌PGPR菌株Bacillus safensis与ZnO协同促进姜黄生长，RNA测序显示其通过分泌多元有机酸及激活细胞壁强化、膜调控、代谢适应等酸耐受机制提升锌有效性，田间试验证实显著提高土壤锌含量及姜黄产量与锌积累。

　　

摘要

应用一种能够溶解锌（Zn）的植物生长促进菌（PGPR）菌株，尤其是与氧化锌（ZnO）结合使用，可以提高锌的生物利用率，从而促进姜黄（Curcuma longa L.）的生长和产量，并增加其根茎中的锌积累。通过比较RNA-Seq转录组学方法，研究了高锌溶解能力的PGPR菌株（Bacillus safensis）与低锌溶解能力的PGPR菌株（Phytobacter diazotrophicus）之间差异表达基因（DEGs）的表达模式。在ZnO溶解过程中，B. safensis分泌了高水平的有机酸（葡萄糖酸、酮葡萄糖酸、草酸、柠檬酸、苹果酸和酒石酸），并激活了酸耐受性反应，包括细胞壁强化、膜通透性调节、质子流入调控以及代谢调整。对16个在ZnO处理下差异表达的关键基因进行qPCR验证，证实了其酸耐受性得到了增强。我们的研究结果表明，该菌株增强锌溶解能力的机制不仅在于其有机酸的产生，还在于其通过多种适应机制抵抗低pH值的能力。温室和田间实验均表明，单独或与ZnO联合使用B. safensis可以显著提高土壤中的锌含量，同时提升姜黄的生产力和营养价值。

图形摘要