水稻干尖线虫病繁殖（种水稻干干湿湿原来和根鞘有关）

水稻干尖线虫病繁殖（种水稻干干湿湿原来和根鞘有关）水稻根和籼稻根中的生长素是MSD条件下根鞘形成的主要原因。在适度干旱条件下接种印度梨形孢籼稻可促进水稻根鞘的形成。适度干旱诱导的根鞘形成与根生长素有关，假设籼稻可能通过调节生长素在适度干旱下促进水稻根鞘的形成。真菌可以通过分泌富含C的化合物（如糖、有机酸和氨基酸）和在干旱条件下重新分配土壤水分与细菌相互作用。目前尚不清楚在适度干旱条件下，籼稻是否能在根鞘形成过程中与土著土壤细菌相互作用。检测不同水稻品种在适度干旱条件下接种P.indica的生长素运输突变体的根鞘形成；RNA测序（RNA-seq）分析在接种或不接种籼稻；进一步鉴定了与P.indica相关的微生物，分离出候选菌株，验证了它们在根鞘形成中的作用。在MSD条件下，接种P.indica后，水稻根鞘形成显著增加约30%。

水稻种植需要大量的水，例如，要生产1千克水稻，田间需要1000-1500升灌溉水。因此，提高作物用水效率十分重要。土壤适度干旱可以减少水分消耗，促进根鞘形成，提高植物的抗旱性。10月7日 微生物学顶级期刊在线发表文章“Coordination of root auxin with the fungus Piriformospora indica and bacterium Bacillus cereus enhances rice rhizosheath formation under soil drying”，报道了内生真菌印度梨形孢和根际芽孢杆菌协同促进水稻芽鞘形成，并改善了土壤干旱条件下的水分利用。

编者点评：该研究为人们理解植物根系响应干旱胁迫过程中微生物发挥的作用提供了新视角，为缓解植物干旱胁迫开辟了新路径。

背景

根鞘通常用来描述根周围的土壤，并且可以被根毛结合；相比之下，根际被确定为受根系活动影响的狭窄土壤区域。在许多重要谷类作物中都观察到了根鞘，如水稻、小麦、玉米、大麦、燕麦、黑麦、高粱和珍珠粟。与根际相比，根鞘是与根毛有关的土壤，位于水稻根系半径0-0.5mm范围内；然而，根际（几毫米宽）是与根毛关系不大的土壤。许多因素可以影响根鞘的形成，包括根毛、土壤结构和根或微生物分泌的粘液。在适度干旱条件下，水稻可以形成根鞘，但在持续淹水条件下不能形成根鞘。根鞘较大的小麦品种比根鞘较小的小麦品种表现出更强的耐旱性。可见，根鞘的形成与适度干旱有关，是植物对干旱的一种适应，被视为在干旱胁迫下提高植物耐性和根系保护的一种机制。

印度梨形孢（Piriformospora indica）是一种可培养根内生真菌，可通过产生生长素影响植物根系的生长。P.indica能在很多种植物根中定殖并促进其生长，促进养分吸收，提高宿主植物对各种生物和非生物胁迫的抗性，如可以减轻番茄中镰刀菌、黄萎病侵染，保护番茄免受盐胁迫。

假说

适度干旱诱导的根鞘形成与根生长素有关，假设籼稻可能通过调节生长素在适度干旱下促进水稻根鞘的形成。真菌可以通过分泌富含C的化合物（如糖、有机酸和氨基酸）和在干旱条件下重新分配土壤水分与细菌相互作用。目前尚不清楚在适度干旱条件下，籼稻是否能在根鞘形成过程中与土著土壤细菌相互作用。

试验设计

检测不同水稻品种在适度干旱条件下接种P.indica的生长素运输突变体的根鞘形成；RNA测序（RNA-seq）分析在接种或不接种籼稻；进一步鉴定了与P.indica相关的微生物，分离出候选菌株，验证了它们在根鞘形成中的作用。

结果

在MSD条件下，接种P.indica后，水稻根鞘形成显著增加约30%。

在适度干旱条件下接种印度梨形孢籼稻可促进水稻根鞘的形成。

水稻根和籼稻根中的生长素是MSD条件下根鞘形成的主要原因。

在适度干旱条件下，水稻根系的生长素对接种印度梨形孢籼稻根鞘的形成具有重要意义。

在适度干旱条件下，接种P.indica后，促进植物生长的根际细菌芽孢杆菌在水稻根鞘和根内层富集。

接种P.indica后，含有许多促进植物生长的根际细菌的芽孢杆菌科可能与水稻根鞘的形成有关。

此外，通过接种P.indica，具有高生长素产量的蜡样芽孢杆菌（B.cereus）的丰度进一步增加。

印度梨形孢促进蜡样芽孢杆菌在根鞘或根内层中的富集，并且这种蜡样芽孢杆菌能够产生高浓度的生长素

野生型或生长素外流载体OsPIN2补充系水稻接种籼稻和蜡样芽胞杆菌后，根鞘形成率高于OsPIN2突变体。

印度稻瘟病菌和蜡样芽孢杆菌共接种，可改善水稻根鞘的形成

结论

内生真菌P.indica与土著土壤细菌B.cereus的相互作用有利于在适度干旱条件下促进水稻根鞘的形成。