来自盐沼的Fusarium分离株通过增强根部K+稳态提高商业品种红草的盐分耐受性

盐分对可持续农业和沿海生态系统构成了重大威胁，导致植物生产力和生物多样性显著下降。尽管某些沿海草种表现出对盐碱条件的自然适应，盐耐受性背后的生理机制仍不完全理解，特别是植物相关微生物的贡献。在之前的一项研究中，商业品种红草（Festuca rubra ssp. rubra cv. Rafael）在水培条件下被发现对盐分敏感，而F. rubra的野生种群通常出现在沿海盐沼（可能是ssp. litoralis）中。我们假设这种盐耐受性差异部分与有益真菌植物相互作用相关。为了验证这一假设，我们研究了接种从荷兰瓦登海沿岸盐沼中生长的F. rubra分离出的Fusarium sp. 1是否能提高商业品种的盐分耐受性。结果显示，接种Fusarium sp. 1减轻了盐引起的生长抑制。在100 mM NaCl条件下，茎和根的生物量部分恢复，相对于未接种对照组，伴随显著增加的茎根比。为了研究这种反应的生理基础，我们应用微电极离子通量估计（MIFE）技术定量测定根部Na+诱导的K+外流。接种植物表现出改善的K+稳态，特征为降低的瞬时Na+诱导K+外流和根通量的快速恢复。此外，接种植物在50 mM和100 mM NaCl下的净K+流入分别比未接种对照组高出333%和397%。我们的结果表明，接种Fusarium sp. 1提高了F. rubra的盐分耐受性，可能通过增强根部K+保持。这些发现表明商业F. rubra品种仍对有益微生物的相互作用保持响应，并强调了探索来自自然盐适应环境的植物-微生物相互作用以提高草类及其他作物的盐分适应力的潜力。