园艺学报 |中国热带农业科学院谢江辉研究员团队:棘孢木霉提高香蕉抗旱的生理生态机制

1、棘孢木霉M7通过调控香蕉生理与分子响应增强抗旱性

接种M7（T）显著增强了香蕉叶片抗氧化酶（SOD、POD、CAT）活性，提高了脯氨酸和可溶性糖等渗透调节物质含量，促进了根系中脱落酸（ABA）和生长素（IAA）的合成。此外，上调了ABA生物合成基因（MaAO、MaNCED2）、信号转导基因（MaSnRK2-11）的表达，并下调水通道蛋白基因（MaPIP1;1）的转录水平。表明M7处理可通过增强内源ABA合成、强化促进ABA信号传导，并协同调节水分转运与渗透稳态，有效缓解干旱胁迫对香蕉幼苗生长的抑制效应。

2、棘孢木霉M7的抗旱功能依赖于根际微生物群落

无菌栽培试验表明，灭菌土壤中M7未能表现出显著的抗旱促生效应，证实M7的功能实现依赖于自然土壤中的根际微生物群落。微生物组分析显示，M7接种重塑了干旱胁迫下的根际细菌群落结构，显著富集了假单胞菌属（Pseudomonas）、链霉菌属（Streptomyces）、和亚硝化球菌属（Nitrosococcus）等有益菌群，有效缓解了干旱对根际微生物多样性的抑制。

3、M7富集的核心微生物群可协同增强香蕉抗旱性

从M7处理组根际分离获得假单胞菌、链霉菌和亚硝化球菌等核心菌株，回接验证表明合成微生物群落可部分再现M7的抗旱表型。研究证实棘孢木霉M7通过“直接调控宿主生理与基因表达”和“间接重塑根际有益微生物群落”双重途径，协同增强香蕉抗旱性。

作者介绍

该研究以中国热带农业科学院三亚研究院/热带生物技术研究所/热带作物生物育种全国重点实验室为第一和通信单位。张妙宜、燕昆为该论文的共同第一作者，冯筠庭助理研究员、谢江辉研究员为该论文的通信作者。

团队介绍

谢江辉研究员团队长期依托国家香蕉产业技术体系，从事香蕉种质资源与遗传育种、香蕉根际微生物组学及土传病害绿色防控技术研究。近年来在香蕉抗逆机制、根际微生物互作及生物防治领域取得了一系列重要进展。本研究从宿主生理调控与根际微生态重塑两个层面，系统揭示了棘孢木霉M7提高香蕉抗旱性的双重协同机制，为基于微生物组调控的香蕉绿色抗逆栽培提供了新思路。

基金项目

三亚崖州湾科技城科技专项资助（SKJC-JYRC-2024-78）；全国重点实验室PI项目（NKLTCBCXTD27）；中国热带农业科学院基本业务费项目（1630052022006）；现代农业产业技术体系建设专项资助（CARS-31）

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