维度网讯，巴西农业研究公司（Embrapa）与美国布兰迪斯大学（Brandeis University）合作研究发现，极端嗜古菌能够提高玉米对土壤盐分的耐受性，使植物在盐胁迫条件下保持旺盛生长。该研究结果已发表在《环境微生物组》（Environmental Microbiome）期刊上。

这些古菌是从盐草（Atriplex nummularia）根部中分离出来的，该植物天然适应盐分环境，常用于盐碱土壤的植物修复。研究人员在实验室培养这些微生物后，将其应用于玉米植株上开展评估。玉米是粮食生产的战略性作物，但对土壤盐分积累高度敏感，盐分过高会损害植株生长并降低产量。

在受控环境下的实验中，研究人员观察到，在盐胁迫条件下，古菌减轻了盐的毒性效应。与未处理组相比，接种古菌的玉米保持更旺盛的生长状态，生理耐受性也更高。针对古菌特异性16S rRNA基因的qPCR分析进一步证实了成功定殖，并且这些微生物在玉米根际的丰度随土壤盐分水平升高而成比例增加。全基因组测序鉴定出与植物激素（如生长素）和渗透保护剂生产相关的基因，渗透保护剂有助于细胞在盐环境中维持水分平衡。试验结果显示，即使在高盐浓度下，古菌的存在依然提升了生物量并保持了叶绿素水平。

主持该研究的Embrapa环境研究所研究员伊塔马尔·梅洛（Itamar Melo）指出，盐碱化土壤通常被排除在农业生产之外，成为重要的环境负债，且目前缺乏有效的恢复技术。他提到，问题不仅限于半干旱地区，那里约30%的灌溉区域受到盐碱化影响，该问题在巴西和世界多个地区都存在。他认为，应用适应盐环境并与盐生植物共同进化的微生物，成为减少盐害和利用此前被视为贫瘠的土壤的替代方案。另一位研究员若昂·保罗·文图拉（João Paulo Ventura）在Embrapa环境研究所领导了实验和数据分析工作。他表示，该研究表明古菌不仅是能在极端环境中生存的生物，还可成为可持续农业的战略盟友，其作用已从微生物学好奇心转变为具体的生物技术工具。

该研究回应了农业领域的结构性问题。Embrapa的调查显示，巴西约1600万公顷土壤受盐分影响，其中半数以上集中在东北部半干旱地区。该地区20%至25%的灌溉区域已经出现盐碱化或排水问题，影响到玉米、豆类、棉花和高粱等作物。全球范围内，联合国粮农组织（FAO）报告称，13.8亿公顷土地存在不同程度盐碱化，另有10亿公顷面临风险。全球20%至50%的灌溉区域遭受肥力和生产力下降。联合国评估将土壤盐碱化与粮食安全直接关联，估计约15亿人生活在盐碱化威胁粮食生产稳定性的地区。

短期内，这些结果为在真实生产条件下进行测试提供了潜力。基于从天然盐环境中分离的古菌或适应胁迫的微生物群落制成的生物接种剂，可在播种前处理种子，或直接施用于土壤。该策略有望帮助玉米、豆类和蔬菜等作物在用咸水灌溉的地区保持生产性能，并与盐生植物轮作、少耕和均衡施肥等成熟管理实践相结合，以减轻盐碱化对作物的影响，提升农业系统的韧性。

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