Current microbiology. 2025 Jun 5;82(7):324. doi: 10.1007/s00284-025-04305-y Q32.62025
Synergistic Effects of 5-Ureidohydantoin, Rhizobacteria and Non-wood-Based Biochar on Barley Productivity Under Drought and Multiple Toxic Metals Stress
干旱和多种有毒金属胁迫下,5-尿苷二聚体、植物内生菌和非木基生物炭对大麦产量的协同效应研究 翻译改进
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DOI: 10.1007/s00284-025-04305-y PMID: 40473856
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大麦(Hordeum vulgare L.)是一种重要的农作物,占全球热量摄入的大约15%,面临着有毒金属污染特别是干旱、铅(Pb)和汞(Hg)压力的严重风险,威胁着全球食品安全。当前的研究旨在考察上述压力因素的协同影响以及尿素基二氢嘧啶(5-ureidohydantoin)、根际细菌和非木质生物炭在促进大麦生长中的功效。实验设计包括了24种处理组合,这些组合涵盖了干旱压力、铅压力(5 mg/kg)和汞压力(250和500 mg/kg),并使用不同剂量的生物炭和5-ureidohydantoin进行施用。根际细菌与5-ureidohydantoin结合可以促进大麦生长,通过促进根系发育、增强营养吸收和提高整体活力来实现这一点,其中5-ureidohydantoin有助于细胞分裂和伸长,而根际细菌则增强了营养的可获取性和根系完整性,从而加快了发芽过程、开花时间和产量。TJ-70大麦种子经过Agrobacterium rhizogenes处理后,在铅压力为5 mg/kg时,其根长达到了10.01 cm(对照组为6.31 cm)。该处理使根和茎的鲜重分别增加了23.7% 和 25.71%,而叶绿素含量在铅压力为5 mg/kg时达到最大值2.69 mg/g。研究表明,接受过根际细菌和5-ureidohydantoin处理的植物在发芽率(超过85%)、根长(平均27 cm)和茎长(平均29 cm)以及总生物量方面都比对照组有了显著提升。同时施用5-ureidohydantoin和黄麻生物炭可以在提高改良植株的叶绿素水平并减少电解质渗漏(EL)的情况下,增强大麦对金属和干旱压力的抵抗能力。此外,在铅压力下,电解质渗漏降低至11.4%,活力指数提升到1601.09。这些数据显示,生物炭和5-ureidohydantoin的使用可以缓解环境压力对大麦的负面影响。将此研究扩展到各种作物中进行评估,将有助于确定其更广泛的相关性;从而促进结合刺激剂如根际细菌和5-ureidohydantoin与有机及无机改良剂一起使用的综合作物管理策略的实施,最终增强农业韧性并保障全球食品安全。
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