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周利斌最新论文:整合转录组和代谢组学揭示了巨大芽孢杆菌BT22促进拟南芥生长的分子机制

论论资讯 | 2023-05-14 1热度

Journal of Plant Physiology

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Integrative transcriptome and metabolome revealed the molecular mechanism of Bacillus megaterium BT22-mediated growth promotion in Arabidopsis thaliana

Liu Xiao; Du Yan; Na Xiaofan; Wang Man; Qu Ying; Ge Linghui; Wang Yuanmeng; Gao Linqi; Bai Wenke; Bi Yurong; Zhou Libin

Published:2023-05-05
DOI:10.1016/j.jplph.2023.153995

研究背景

随着人口的增长和气候变化的不断加剧,农业生产面临着巨大的挑战。为了实现可持续发展,科学家们一直在探索各种方法来提高作物的产量和质量。其中一种方法是利用植物生长促进菌(PGPR)来促进植物的生长和发育。虽然已经有许多研究表明PGPR可以通过不同的机制促进植物的生长和发育,但是我们仍然面临着一个挑战,即如何研究植物对PGPR的响应的分子机制。

研究内容

最近,一项研究揭示了PGPR菌株Bacillus megaterium BT22如何促进拟南芥(Arabidopsis thaliana)的生长。研究人员使用转录组和代谢组学技术,分析了BT22对拟南芥的影响。结果表明,BT22处理可以提高拟南芥的鲜重、干重和叶片数量,显示出积极的生长促进效应。通过多组学分析,研究人员发现,878个基因和139个代谢物对BT22接种做出了差异表达反应。其中,上调的基因主要富集在生长和生长素反应途径中,而下调的基因主要富集在伤口反应、茉莉酸和乙烯途径中。BT22接种可以调节拟南芥的植物激素信号转导,包括生长素和细胞分裂素反应基因AUX/IAA、SAUR和A-ARR。此外,9种类黄酮和7种苯丙素代谢物的含量也有所增加,有助于诱导植物的系统抗性。

研究意义

这项研究的创新点在于采用了多组学技术,揭示了BT22促进拟南芥生长的分子机制。这项研究为我们深入了解PGPR的作用机制提供了新的思路,也为我们开发新的植物生长促进菌提供了借鉴。此外,这项研究的结果也有助于我们更好地理解植物生长和发育的调控机制,为农业生产提供了新的思路和方法。

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