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摘要
干旱是影响农业生产的主要因子之一。根际促生菌可有效减轻干旱对植物的伤害，但其中的作用机理仍需探究。以接种Burkholderia sp. GD17菌和未接种的黄瓜幼苗为材料，经干旱处理（撤水7 d）后，分析其生理生化和相关基因表达，以此探究GD17菌促生拮抗的作用机理。结果表明，接菌5 d的植株根中GD17菌数量达到6.2×106 CFU/g鲜重，直至第15天撤水处理时仍维持这一数量级。正常浇水的加菌植株地上部鲜重与干重分别较未加菌对照高39%和36%；在干旱胁迫下，分别高38%和32%，叶片相对含水量高8.5%。干旱胁迫下，加菌叶片丙二醛和电解质渗透率分别较未加菌的低45%和26%。正常浇水的加菌植株叶片超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著低于未加菌植株的水平，而在干旱胁迫下，加菌植株的3种抗氧化酶活性明显高于未加菌的。干旱显著提高叶片的脯氨酸含量，其中，加菌植株的幅度更大。正常浇水的加菌植株净光合速率高于未加菌植株，但气孔导度、胞间二氧化碳浓度和蒸腾速率没有明显变化，但在干旱条件下，这些参数在加菌植株中的值显著高于未加菌植株。叶绿素荧光成像进一步显示，接种GD17可有效减轻干旱对光合机构的损伤和光合效率的抑制。抗氧化、脯氨酸合成和转录因子等相关基因的表达受干旱诱导，且多数在加菌植株中的幅度更大。GD17菌可有效促进黄瓜幼苗生长和对干旱的耐受性。其可能机理包括增强抗氧化防卫、减轻光合作用损伤、提高渗透物质合成和细胞保水力、上调转录因子基因表达等。GD17菌在黄瓜农业生产中具有潜在的应用价值。
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单位生命科学学院; 沈阳师范大学
