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小麦是全球重要的主粮作物,盐碱胁迫严重制约着其生长发育与产量形成。盐碱地作为具有开发潜力的后备耕地资源,其生物修复一直是农业可持续发展领域的研究热点。当前,在部分盐碱地区域和现有品种背景下,小麦产量与品质难以协同提升,且传统改良措施成本高、环境代价大,制约了盐碱地小麦生产的绿色高质量发展。内生真菌是根际微生物中的重要类群,挖掘有益内生真菌可为盐碱地专用微生物肥料和生物刺激素的研发提供更多样化的资源。然而,Mollisia属真菌的功能尚未被充分解析,其田间应用效果仍需进一步验证。
近期,临沂大学宿红艳教授团队联合山东农业大学张宪省教授等团队完成的题为“Fermentation broth of endophytic fungus Mollisia sp. Su100 improved grain yield and quality of wheat by mediating metabolism in roots under saline-alkali stress”的研究在Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》,JIA)优先在线发表。
该研究以冬小麦主栽品种为主要材料,在盐碱地大田条件下设置SFB处理与对照,测定了灌浆期至成熟期小麦的农艺性状、产量构成、籽粒品质相关指标,并结合旗叶与根系的转录组分析,深入解析了SFB提升盐碱条件下小麦产量和品质的分子机制。
该研究发现,在盐碱地条件下,SFB处理可使四个冬小麦品种‘烟农1212’、‘济麦22’、‘济麦60’和‘航麦802’的籽粒产量分别提高了68.30%、27.89%、14.73%和25.51%。其中,在‘烟农1212’中,SFB处理使地上部干重、根干重和茎粗分别达到对照组的2.97倍、3.27倍和1.19倍,穗数、小穗数和千粒重均显著增加。

SFB处理对不同小麦品种在盐碱地大田条件下产量及表型的影响

SFB处理对‘烟农1212’农艺性状及产量构成的影响
在品质方面,SFB处理使‘烟农1212’籽粒淀粉和蛋白质含量分别提高12.82%和17.98%,湿面筋含量提高19.33%,沉降值提高77.70%,面团形成时间延长99.59%。上述结果表明,SFB能够协同提升小麦的产量与加工品质。

SFB处理对‘烟农1212’籽粒营养品质和加工品质的影响
旗叶转录组分析结合生理指标测定显示,SFB处理显著上调了小麦旗叶光合作用相关通路基因的表达,提高了叶绿素a、叶绿素b含量及净光合速率,为产量和品质提升提供了充足的碳水化合物供应。

SFB处理对‘烟农1212’旗叶转录组及光合作用的影响
根系转录组分析显示,SFB处理诱导2,119个基因上调表达,这些基因显著富集于氮磷吸收、苯丙烷代谢及脂肪酸代谢通路。与之对应,处理组小麦根系的氮、磷含量显著升高;类黄酮、木质素及亚油酸、α-亚麻酸、花生四烯酸等不饱和脂肪酸水平也明显提升。以上结果表明,SFB通过促进养分吸收、重塑苯丙烷与脂肪酸代谢,从而缓解盐碱胁迫。

SFB处理对‘烟农1212’根系转录组及养分吸收的影响

SFB处理对‘烟农1212’根系苯丙烷代谢和脂肪酸代谢的影响

在盐碱胁迫下,SFB通过调节根系代谢来提高小麦产量和品质的模式图
综上,内生真菌Su100发酵液(SFB)可通过调控根系代谢协同提升盐碱条件下小麦产量和品质。本研究为认识Mollisia属真菌的功能提供了新见解,也为开发基于该属微生物的生物刺激素、推动可持续农业发展提供了理论依据。
临沂大学宿红艳教授、山东农业大学张宪省教授和鲁东大学王磊教授为该文章的通讯作者,临沂大学讲师李岚、北京大学现代农业研究院臧杰副研究员和鲁东大学崔法教授为该论文的共同第一作者。山东农业大学吴长艾教授,别晓敏副教授和刘强波副教授等人也参与了本项研究工作。
该研究得到了国家重点研发计划(2022YFD1201700)、国家自然科学基金(32171801)、山东省自然科学基金(ZR2024MC150;ZR2022QC068)、临沂市重点研发项目(2025PT012)以及小麦改良国家重点实验室开放课题(WIKF202406)的资助。
Cite the article: Lan Li, Jie Zang, Fa Cui, Changai Wu, Zexiang Wang, Xiaomin Bie, Qiangbo Liu, Lei Wang, Xian Sheng Zhang, Hongyan Su. 2026. Fermentation broth of endophytic fungus Mollisia sp. Su100 improved grain yield and quality of wheat by mediating metabolism in roots under saline-alkali stress. Journal of Integrative Agriculture, Doi:10.1016/j.jia.2026.06.024
Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报(英文)》, JIA)由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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