Page 147 - 《广西植物》2026年第7期
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７ 期 王丽等: 植物响应盐碱胁迫的生理分子和微生物学机制 １ ２ ４ ３
( １. Ａｃａｄｅｍｙ ｏｆ Ａｎｉｍａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｖｅｔｅｒｉｎａｒｙꎬ Ｑｉｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉｎｉｎｇ ８１００１６ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ２. Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ Ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇꎬ Ｑｉｎｇｈａｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｘｉｎｉｎｇ ８１００１６ꎬ Ｃｈｉｎａꎻ ３. Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｇｒａｓｓｌａｎｄ Ａｇｒｏ￣ｅｃｏｓｙｓｔｅｍ
ａｎｄ Ｇｒａｓｓ Ｖａｒｉｅｔｙ Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ Ｌａｎｚｈｏｕ ７３００３０ꎬ Ｃｈｉｎａ )
Ａｂｓｔｒａｃｔ: Ｓｏｉｌ ｓａｌｉｎｉｚａｔｉｏｎ ｉｓ ａ ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｆａｃｔｏｒ ａｆｆｅｃｔｉｎｇ ｓｏｉｌ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｎｄ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎꎬ
ａｄｖｅｒｓｅｌｙ ｉｍｐａｃｔｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ａｃｔｉｖｉｔｉｅｓ. Ｔｈｒｏｕｇｈ ｌｏｎｇ￣ｔｅｒｍ ｅｖｏｌｕｔｉｏｎａｒｙ ａｄａｐｔａｔｉｏｎꎬ ｐｌａｎｔｓ ｈａｖｅ
ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ ｃｏｍｐｌｅｘ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｔｏ ｃｏｕｎｔｅｒａｃｔ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｔｒｅｓｓ ｖｉａ ｉｎｔｒｉｎｓｉｃ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ. Ｆｏｒ ｉｎｓｔａｎｃｅꎬ ｔｈｅｙ
ａｌｔｅｒ ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｏｆ ｒｏｏｔｓ ａｎｄ ｌｅａｖｅｓ ｔｏ ｉｎｃｒｅａｓｅ ｐｌａｎｔ ｗａｔｅｒ ｕｐｔａｋｅ ａｎｄ ｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎꎬ ａｃｔｉｖａｔｅ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ
ｄｅｆｅｎｓｅ ｓｙｓｔｅｍｓ (ｅｎｚｙｍｅｓ ａｎｄ ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ) ｔｏ ｓｃａｖｅｎｇｅ ｓｔｒｅｓｓ￣ｉｎｄｕｃｅｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｏｘｙｇｅｎ ｓｐｅｃｉｅｓ (ＲＯＳ)ꎬ ａｃｃｕｍｕｌａｔｅ
ｖａｒｉｏｕｓ ｏｓｍｏｔｉｃ ｓｕｂｓｔａｎｃｅｓ (ｐｒｏｌｉｎｅꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｓｕｇａｒꎬ ｓｏｌｕｂｌｅ ｐｒｏｔｅｉｎꎬ ａｎｄ ｐｏｌｙｏｌｓ) ｔｏ ｒｅｇｕｌａｔｅ ｏｓｍｏｔｉｃ ｂａｌａｎｃｅꎬ ｍａｉｎｔａｉｎ
ｃｅｌｌｕｌａｒ ｉｏｎ ｈｏｍｅｏｓｔａｓｉｓꎬ ｍｏｄｕｌａｔｅ ｅｎｄｏｇｅｎｏｕｓ ｐｌａｎｔ ｈｏｒｍｏｎｅ ｌｅｖｅｌｓ ( ａｂｓｃｉｓｉｃ ａｃｉｄꎬ ｇｉｂｂｅｒｅｌｌｉｃ ａｃｉｄꎬ ａｕｘｉｎꎬ ａｎｄ
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ｃｙｔｏｋｉｎｉｎ) ｔｏ ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｓｔｒｅｓｓ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓꎬ ａｎｄ ｓｔａｂｉｌｉｚｅ ｉｎｔｒａｃｅｌｌｕｌａｒ ｐＨ (ＨＣＯ / ＣＯ ｓｔｒｅｓｓ) ｔｏ ｅｎｓｕｒｅ
３ ３
ｎｏｒｍａｌ ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ. Ｍｏｒｅｏｖｅｒꎬ ｐｌａｎｔｓ ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｏ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｔｒｅｓｓ ｂｙ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｔｈｅ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｅｓｓ￣
ｒｅｓｐｏｎｓｉｖｅ ｇｅｎｅｓ ａｎｄ ｔｒａｎｓｃｒｉｐｔｉｏｎ ｆａｃｔｏｒｓꎬ ｃｏｕｐｌｅｄ ｗｉｔｈ ｔｒｉｇｇｅｒｉｎｇ ｓｉｇｎａｌ ｔｒａｎｓｄｕｃｔｉｏｎ ｐａｔｈｗａｙｓ. Ｍｅａｎｗｈｉｌｅꎬ ｐｌａｎｔ ｒｏｏｔ
ｅｘｕｄａｔｅｓ ｆｕｎｃｔｉｏｎ ａｓ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｓｉｇｎａｌｓ ｔｏ ｓｅｌｅｃｔｉｖｅｌｙ ｒｅｃｒｕｉｔ ｓｐｅｃｉｆｉｃ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ｉｎ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ. Ｔｈｉｓ
ｒｅｃｒｕｉｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｒｅｓｈａｐｅｓ ｔｈｅ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙꎬ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎꎬ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅꎬ ａｎｄ ｆｕｎｃｔｉｏｎａｌ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ｏｆ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ
ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙꎬ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｎｇ ａ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ａｄａｐｔｉｖｅ ｔｏ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｔｒｅｓｓ. Ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ￣ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ
ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ (ＰＧＰＭ)ꎬ ｒｅｃｏｇｎｉｚｅｄ ａｓ ｔｈｅ “ｓｅｃｏｎｄ ｇｅｎｏｍｅ” ｏｆ ｐｌａｎｔｓ ｏｗｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅｉｒ ｃｌｏｓｅ ｓｙｍｂｉｏｔｉｃ ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐ ｗｉｔｈ
ｐｌａｎｔｓꎬ ｅｎｈａｎｃｅ ｐｌａｎｔ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｈｒｏｕｇｈ ｖａｒｉｏｕｓ ｓｙｎｅｒｇｉｓｔｉｃ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ. Ｔｈｅｓｅ ｐｒｉｍａｒｉｌｙ ｉｎｃｌｕｄｅ
ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｈｏｒｍｏｎｅ ｌｅｖｅｌｓꎬ ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ ｏｓｍｏｔｉｃ ｂａｌａｎｃｅꎬ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｔｈｅ ａｎｔｉｏｘｉｄａｎｔ ｄｅｆｅｎｓｅ ｓｙｓｔｅｍꎬ ｍａｉｎｔａｉｎｉｎｇ ｉｏｎ
ｂａｌａｎｃｅꎬ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｎｕｔｒｉｅｎｔ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎꎬ ａｎｄ ｒｅｇｕｌａｔｉｎｇ ｍｅｔａｂｏｌｉｃ ｐａｔｈｗａｙｓꎬ ｔｈｅｒｅｂｙ ｉｍｐｒｏｖｉｎｇ ｔｈｅ ｐｌａｎｔ’ｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｔｏ
ｓａｌｉｎｉｔｙ ａｎｄ ａｌｋａｌｉｎｉｔｙ. Ｉｎ ａｄｄｉｔｉｏｎꎬ ＰＧＰＭ ｃａｎ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｈｅ ａｓｓｅｍｂｌｙ ｏｆ ｔｈｅ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙꎬ ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ
ｈｏｓｔ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｅｎｈａｎｃｉｎｇ ｉｔｓ ｓｔｒｅｓｓ ｔｏｌｅｒａｎｃｅ ｂｙ ｅｎｒｉｃｈｉｎｇ ｂｅｎｅｆｉｃｉａｌ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ. Ｔｈｉｓ ｍａｉｎｔａｉｎｓ ｔｈｅｉｒ ａｂｉｌｉｔｙ ｔｏ
ｐｒｏｍｏｔｅ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ ａｎｄ ｍｉｔｉｇａｔｅ ｓｔｒｅｓｓ ｅｆｆｅｃｔｓ. Ｔｈｉｓ ｒｅｖｉｅｗ ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｓｕｍｍａｒｉｚｅｓ ｔｈｅ ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｉｃａｌꎬ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌꎬ
ｍｏｌｅｃｕｌａｒ ｂｉｏｌｏｇｙꎬ ａｎｄ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｂｙ ｗｈｉｃｈ ｐｌａｎｔｓ ｒｅｓｐｏｎｄ ｔｏ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｔｒｅｓｓ. Ｉｔ
ｈｉｇｈｌｉｇｈｔｓ ｔｈｅ ｐｉｖｏｔａｌ ｒｏｌｅ ｏｆ ＰＧＰＭ ｉｎ ｓｕｓｔａｉｎｉｎｇ ｐｌａｎｔ ｌｉｆｅ ｕｎｄｅｒ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓꎬ ｐｒｏｖｉｄｅｓ ａ ｒｏｂｕｓｔ ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ
ｆｏｕｎｄａｔｉｏｎ ｆｏｒ ｓｕｓｔａｉｎａｂｌｅ ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｓｔｏｒａｔｉｏｎ ｉｎ ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｒｅｇｉｏｎｓ.
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ: ｓａｌｉｎｅ￣ａｌｋａｌｉｎｅ ｓｔｒｅｓｓꎬ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎꎬ ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ￣ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ ( ＰＧＰＭ)ꎬ ｇｒｏｗｔｈ￣
ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｅｆｆｅｃｔꎬ ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ ｍｉｃｒｏｂｉａｌ ｃｏｍｍｕｎｉｔｙ
土壤盐碱化是影响土壤环境和农业生产的主 调控、化学改良剂施用和耐盐植物品种选育在内
要因素之一( Ｓｉｎｇｈꎬ ２０２２)ꎮ 据估计ꎬ世界至少有 的一系列土壤盐碱化修复策略ꎬ其中植物生长促
１ / ３ 的 耕 地 面 积 受 到 盐 胁 迫 的 影 响 ( Ｓｈｉ ＆ Ｇｕꎬ 进 微 生 物 ( ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ￣ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓꎬ
２０２０)ꎮ 此 外ꎬ Ｗａｎｇ 等 ( ２０２３) 研 究 预 测 至 ２０５０ ＰＧＰＭ)的应用是一项重要措施ꎬ该措施可减轻植
年ꎬ全球范围内大约 ５０％的农业土壤将因气候变 物 的 盐 毒 害ꎬ 并 改 善 土 壤 健 康 ( Ｉｌａｎｇｕｍａｒａｎ ＆
化和不合理的土地利用方式而发生盐碱化ꎮ 根据 Ｓｍｉｔｈꎬ ２０１７ꎻ Ｓａｒｋａｒ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０１８)ꎮ 已 有 研 究 表
第三次全国土壤普查ꎬ我国盐碱化土地面积接近 １ 明ꎬ特定的微生物可通过介导离子稳态、调节植物
２ 激素水平、促进渗透物质积累、提高抗氧化活性和
亿 ｈｍ ꎬ占 全 球 盐 碱 化 土 地 面 积 的 １８％ ( 凌 磊ꎬ
２０２１ꎻ Ｗａｎｇ ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２４)ꎮ 盐碱胁迫下ꎬ钠离子 增强养分吸收能力等途径提高植物耐盐性( Ｌｉ Ｈ
(Ｎａ )和氯离子( Ｃｌ ) 引起植物渗透胁迫ꎬ导致离 ｅｔ ａｌ.ꎬ ２０２１)ꎮ 例如ꎬ在盐碱胁迫下ꎬ植物体内乙
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＋
子失衡ꎬ继而造成植物氧化损伤ꎬ营养失衡和器官 烯的合成增加ꎬ过量的乙烯会抑制植物生长ꎬ而
衰老ꎬ甚至死亡( Ｙａｎｇ ＆ Ｇｕｏꎬ ２０１８)ꎮ 因此ꎬ盐碱 ＰＧＰＭ 会产生 １￣氨基环丙烷￣１￣羧酸盐( ＡＣＣ) 脱氨
地修复对改善我国生态环境和提高粮食产量具有 酶ꎬ催化乙烯生物合成的前体物质( ＡＣＣ) 转化为
深远意义ꎮ 目前ꎬ诸多研究已提出包括地下排水 氨和 α￣酮丁酸酯ꎬ从而降低乙烯含量( Ｒｉｙａｚｕｄｄｉ ｅｔ
