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土壤盐渍化严重影响我国农业经济可持续化发展进程。研究发现有些特殊的根际或内生微生物与植物相互作用可有效提高植物的耐盐能力。本实验室分离获得一株可提高盐碱胁迫下玉米生长的菌株解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens YM6)。本文探究了YM6菌株对盐胁迫下玉米生长的影响,通过代谢组学研究发现了与盐胁迫有关联的特殊短肽,随后通过转录组学技术来探索短肽提高玉米耐盐性的分子机理。获得如下结果:1.植物水培实验表明YM6菌株可促进玉米株高增加15.2%、根长增加22.3%、茎粗增加5.2%。盐渍地田间试验接种YM6的青贮玉米产量比对照高35.7%。YM6菌株具有解淀粉、溶解磷、产吲哚乙酸(IAA)、抑制尖孢镰刀菌等植物病原菌的特性。2.YM6菌株可有效缓解盐胁迫对玉米幼苗根尖细胞结构的损伤;接种YM6菌株后玉米植株体内Pro质量分数为136.92μg/g·FW、SOD最大酶活性为282.28U/g·FW、CAT最大酶活性为271.9 U/g·FW、POD最大酶活性为742.72 U/g·FW且K+、Ca2+等含量均显著提高,并使玉米植株体内Na+含量降低至0.99g/kg,K+/Na+提高了20.6%。3.利用代谢组学技术分析发现接种YM6菌株组与未接种组相比,玉米植株内有60种差异代谢物。根据KEGG的功能途径分析发现YM6菌株可以诱导玉米植物合成渗透调节类氨基酸如谷氨酸,积累类黄酮抗氧化剂如Luteolin等。4.通过代谢组学筛选出差异代谢物包括多肽及氨基类、黄酮类等。通过外源添加短肽Arg-Gln-Arg-Gly发现其对盐胁迫下玉米生长有一定的调节作用,短肽浓度为1×10-31×10-44 mol/L时可显著抑制玉米生长(p<0.05);最佳促生浓度为1×10-7mol/L1×10-8mol/L。利用转录组学及代谢组学分析外源短肽对提高玉米耐盐性机理,结果表明短肽参与到玉米组织渗透调节功能、氨基酸代谢、能量代谢、抗氧化物质的代谢、信号通路传导、细胞结构成分合成等基因调控,并参与嘌呤嘧啶代谢、类胡萝卜素合成途径、亚油酸代谢等代谢过程。本研究表明,解淀粉芽孢杆菌YM6及短肽Arg-Gln-Arg-Gly对盐胁迫下玉米有很好的促生效果,其提高玉米耐盐机制是基于物质代谢、离子平衡、抗氧化剂代谢等途径调节。YM6菌株和短肽Arg-Gln-Arg-Gly对提高盐碱土壤中玉米产量具有巨大潜力。