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盐碱胁迫是阻碍农业发展的一个重要因素,由于盐碱地面积的逐步扩大,对农业的可持续发展产生了巨大的影响,因此改善植物生长的盐碱环境变得尤为重要。目前,利用植物根际促生菌(Plant Growth Promoting Rhizobacteria,PGPR)与植物互作提高植物抗盐碱能力,被认为是一种有效的方法。PGPR可通过多种方式提高植物的抗胁迫能力、促进植物的生长,其中释放挥发性物质(Volatile Organic Compounds,VOCs)是其中的一种促生机制,揭示PGPR产生的挥发性物质的功能,不仅具有重要的理论价值,而且对PGPR制剂的开发利用具有重要的实践意义。为了探究四种植物根际促生菌1-9、PLD12-1、POD325和S25-12产生的挥发性物质对植物生长的影响,首先利用活性炭的吸附作用验证了挥发性物质的促生作用。结果显示,加入活性炭之后,四种菌株产生的VOCS的促生效果均减弱,说明VOCS是促进植物生长的主要影响因素。通过滴加不同剂量的菌液,测定根长长度和鲜重,发现菌株1-9和PLD12-1在15μL的时候达到最佳的促生效果,菌株POD325在20μL的时候达到最佳的促生效果,菌株S25-12在25μL的时候达到最佳的促生效果,说明四种植物根际促生菌产生的VOCs对于植物的促生效果与菌液量有关。四种植物根际促生菌产生的VOCs在盐碱条件下促进了拟南芥根分生组织的发育。为了探究其促生机制,将CYCB1;1::GUS分别与菌株1-9、PLD12-1、POD325和S25-12隔离培养后,观察其表达量,发现四种菌株产生的VOCs均促进了CYCB1;1::GUS的表达,表明四种菌株产生的挥发性物质促进细胞分裂是促使植物根系发育的主要因素之一。将菌株与生长素信号转导突变体tir 1-1、细胞分裂素信号转导突变体arr 1.10、乙烯信号转导突变体ein 2-5、乙烯合成突变体acs 5-1隔离培养,发现在盐碱条件下,四种菌株产生的VOCs均不同程度的促进了这些突变体的生长,说明四种菌株产生的VOCS对于植物的促生作用不依赖于生长素信号转导途径、细胞分裂素信号转导途径和乙烯途径。尽管如此,CYCB1;1::GUS表达量的增加,暗示了VOCS可能是通过细胞分裂素其他途径或其他方式提高植物的耐盐碱能力。为了研究四种植物根际促生菌产生的VOCS对其他植物的影响,将马铃薯组培苗与四种植物根际促生菌隔离共培养,21 d后发现,四种植物根际促生菌在与马铃薯苗不接触的情况下,正常条件时,促进了根系的发育;碱胁迫条件时,虽然相对于正常条件下,促生效果减弱,但是也促进了马铃薯苗根系的发育,说明菌株产生的VOCS可以促进马铃薯苗的生长发育。通过SPME-GC-MS对四种植物根际促生菌在盐碱条件下产生的VOCs进行分析,结果显示,这些物质大部分都是酮类、酯类、酸类、酮类以及烯烃类等化合物。通过对2-庚酮和3-甲基-1-丁醇这两种单一物质对拟南芥在盐碱条件下的促生效果发现,施加20μL不同浓度的两种物质没有明显的促生效果。综上所述,1-9、S25-12、POD325和PLD12-1四种植物根际促生菌产生的VOCs可以在盐碱条件下通过促进根分生组织的发育以及细胞分裂促使拟南芥的生长,然而这种促生作用并不依赖于细胞分裂素信号转导途径,也不依赖于生长素信号转导途径和乙烯途径。本研究为植物根际促生菌更好地应用于实际生产奠定了基础。