不同分子量羊棲菜多糖對煙草抗旱性和土壤微生物的影響

摘要：羊棲菜多糖（Sargassum fusiforme polysaccharides，簡稱SFPS）是一種生物活性多樣的水溶性多糖，被廣泛應(yīng)用于作物抗逆研究。為探究3種不同分子量羊棲菜多糖對煙草生長、抗旱性以及煙草根際土壤微生物的影響，測定不同分子量羊棲菜多糖處理下的煙葉農(nóng)藝性狀、營養(yǎng)特性及抗性相關(guān)指標，同時通過分析煙草根際土壤微生物多樣性和群落組成來探究羊棲菜多糖對土壤微生物的影響。結(jié)果表明，經(jīng)多糖處理后，干旱脅迫下的煙草滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)積累，防御酶活性升高、細胞膜脂過氧化程度減輕，其中，分子量為23 ku的羊棲菜多糖（D-20）處理效果最佳。α多樣性分析結(jié)果表明，在干旱脅迫下添加羊棲菜多糖提高了土壤微生物的豐富度和多樣性；主坐標分析（PCoA）結(jié)果表明，不同分子量羊棲菜多糖均顯著改變了土壤微生物群落的物種多樣性；此外，羊棲菜多糖還增加了放線菌門（Actinomycetes）、厚壁菌門（Firmicutes）的相對豐度，減小了酸桿菌門（Acidobacteria）的相對豐度，明顯改善了土壤微環(huán)境。以上結(jié)果表明，羊棲菜多糖能夠顯著緩解煙草干旱，提高土壤微生物多樣性。

關(guān)鍵詞：羊棲菜多糖；煙草；抗旱機制；微生物多樣性；主坐標分析

中圖分類號：S572.01 文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2024）16-0141-08

羊棲菜，別稱海大麥、海芽菜，是墨角藻目、馬尾藻屬的一種常見海藻，在我國東部沿海地區(qū)分布廣泛［1］。羊棲菜富含多糖、膳食纖維以及多種微量元素。羊棲菜多糖（Sargassum fusiforme polysaccharides，簡稱SFPS）是一種水溶性多糖，主要由褐藻酸、巖藻聚糖、少量褐藻淀粉以及膳食纖維組成，具有多種藥理活性，包括抗氧化、抗腫瘤、促進免疫、抗病毒、抗菌、促進生長發(fā)育等，近年來應(yīng)用愈加廣泛［2］。

煙草是我國重要的經(jīng)濟作物，喜溫暖濕潤的氣候，整個生育期對水分的需求較高。干旱脅迫會嚴重影響煙草體內(nèi)的生長代謝，產(chǎn)生過量的活性氧（ROS）導(dǎo)致氧化損傷，抑制煙草生長發(fā)育，嚴重損害煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)［3］。因此，干旱是目前我國煙葉生產(chǎn)中面臨的嚴重問題之一。研究表明，培育抗旱品種、加強田間管理、干旱鍛煉、施肥以及外源物質(zhì)處理等一系列措施均可減輕干旱脅迫對植物的損傷［4-6］。海藻多糖作為一種生物刺激素，在促進植物生長，提高作物抗逆、抵御病蟲害方面的作用越加重要而廣泛。Yu等發(fā)現(xiàn)，外源海藻糖可以增強番茄植株的抗旱性，誘導(dǎo)氣孔關(guān)閉，保護葉綠體超微結(jié)構(gòu)，其機制是通過激活A(yù)BA信號通路，調(diào)節(jié)氣孔關(guān)閉和水分流失，增強其抗旱性［7］。Shukla等發(fā)現(xiàn)，一種泡葉藻提取物能夠通過改變生理和基因表達來提高大豆的抗旱性［8］。Goi等同樣證明了3種不同的海藻提取物均可不同程度地增強番茄對干旱的耐受性［9］。海藻中富含不同分子量的多糖，不同分子量多糖的生物活性顯著不同［10］，目前關(guān)于不同分子量海藻多糖在提高煙草抗旱性及其作用機制方面的研究尚未見報道，基于該問題，本研究將以羊棲菜多糖為試驗原料，分別從農(nóng)藝性狀、生理生化指標以及土壤菌群變化等方面，系統(tǒng)研究不同分子量多糖對煙草抗旱性的影響及機制，以期為羊棲菜多糖在農(nóng)業(yè)方面的開發(fā)推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試羊棲菜多糖為筆者所在實驗室前期通過微波輔助提取和微波氧化降解法制備所得，通過調(diào)節(jié)微波保溫時間10、20、30 min，來獲得不同分子量的產(chǎn)物。冷凍干燥后得到不同分子量羊棲菜多糖：D-10、D-20和D-30，3種羊棲菜多糖的分子量分別為53、23、12 ku。

供試土壤由自然土和營養(yǎng)基質(zhì)組成，比例為 7 ∶3，其基本理化性質(zhì)：pH 值為4.77，有機質(zhì)含量為66.90 g/kg，速效磷含量為21.18 mg/kg，速效鉀含量為237.86 mg/kg，硝態(tài)氮含量為209.24 mg/kg，銨態(tài)氮含量為52.41 mg/kg。引物等微生物高通量測序所需材料均購自上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司。

供試試劑：葡萄糖標準品，購自美國Sigma-Aldrich公司；牛血清蛋白（BSA）含量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、過氧化物酶（POD）活性、過氧化氫酶（CAT）活性以及過氧化氫（H2O2）含量檢測試劑盒均購自北京索萊寶科技有限公司。其他試劑均購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 干旱試驗設(shè)計

該試驗于2021年8月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院煙草研究所內(nèi)進行，供試品種為小黃金1025。環(huán)境條件：白天溫度為28 ℃，濕度為60%，14 h；黑夜溫度為25 ℃，濕度為60%，10 h。將煙苗培育到大十字期后，移栽到直徑為9 cm的盆缽中進行試驗，每盆干土重200 g，每盆栽1株煙苗。試驗設(shè)置5個處理：（1）C-CK（正常澆水對照組）；（2）D-CK（干旱對照組）；（3）D-10（干旱多糖處理組）；（4）D-20（干旱多糖處理組）；（5）D-30（干旱多糖處理組）；每個處理5盆煙苗，重復(fù)3次。

煙苗移栽1周緩苗后開展試驗處理。試驗開始后統(tǒng)一進行正常供水管理（土壤相對含水量為70%～80%）。此外，3個干旱處理組每5 d澆1次多糖，各個多糖處理的濃度為2.0 g/L，每株灌溉30 mL，共進行2次處理。試驗期間采用稱重法控制水分，每天早、晚固定時間稱重并及時補充水分。最后一次處理后停止對4個干旱組供水，進行干旱脅迫處理。干旱脅迫3 d后，干旱組的土壤相對含水量為50%～70%，達到輕度脅迫；處理6 d后為25%～40%，達到中度脅迫；處理9 d后為20%～35%，已達到重度脅迫以上。分別于干旱脅迫0、3、6、9 d 后取適量煙葉樣品，液氮速凍后保存至-80 ℃冰箱，待后續(xù)測定生理指標。從每個處理中選取大小、長勢一致且具代表性的煙株，參照YC/T 142—2010中的方法［11］進行農(nóng)藝性狀測定。采用抖根法收集根際土壤樣品，液氮速凍后保存至-80 ℃冰箱，用于根際土壤微生物多樣性的測定。

1.2.2 生理生化指標測定

采用酸性茚三酮法［12］測定脯氨酸含量；采用苯酚-硫酸法［13］測定可溶性總糖含量；采用考馬斯亮藍G-250染色法［14］測定可溶性蛋白含量；采用硫酸鋇比濁法［15］測定硫酸根含量；采用硫代巴比妥酸法［16］測定丙二醛（MDA）的含量，并根據(jù)公式計算其含量：

MDA含量（μmol/L）=6.45×（D532 nm-D600 nm）-0.56×D450 nm；

使用試劑盒檢測葉片防御酶活性及過氧化氫含量。

1.2.3 土壤DNA提取及16S rRNA基因擴增子測序

稱取0.50 g在盆栽試驗中采集的根際土壤樣品，使用DNeasy PowerSoil Kit（100）試劑盒提取土壤微生物群落總DNA。使用引物為338F（5′-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3′）和806R（5′-[JP9]GGACTACHVGGGTWTvCTAAT-3′），以細菌16S rRNA基因的V3～V4區(qū)域為靶點，采用熱循環(huán)PCR系統(tǒng)進行擴增，用1%瓊脂糖凝膠電泳檢測PCR擴增產(chǎn)物。高通量測序文庫的構(gòu)建和基于Illumina MiSeq PE300 平臺的測序由上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司完成。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Usearch軟件平臺進行序列質(zhì)量控制后，以97%的序列相似性將剩余序列聚類到操作分類單元（operational taxonomic units，簡稱OTU）中。采用RDP classifier貝葉斯算法對97%相似水平的OTU代表序列進行分類學(xué)分析，并在各分類學(xué)水平統(tǒng)計樣本的群落物種組成。運用統(tǒng)計學(xué)t檢驗的方法，分析不同樣本中物種豐度及多樣性指數(shù)；運用非加權(quán)組平均（unweighted pair-group method with arithmetic mean，簡稱UPGMA）法進行樣本層級聚類分析，探究不同環(huán)境樣本中群落組成的相似或差異程度。其中，細菌16S rRNA 采用Silva數(shù)據(jù)庫及Greengene數(shù)據(jù)庫分析。

通過Excel 2010對數(shù)據(jù)進行處理并作圖，用SPSS 19.0 Duncans新復(fù)極差法分析各處理在0.05水平的差異性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草生長的影響

由表1可知，與正常生長的煙苗（C-CK組）相比，干旱脅迫后（D-CK組）煙苗的生長受到抑制，表現(xiàn)為煙苗株高、最大葉長、最大葉面積顯著降低；羊棲菜多糖處理后，D-10組的根部鮮重、D-20組株高、D-30組的最大葉面積均顯著增加。同時，D-10 組的根部鮮重、D-20組根冠比、D-30組的根部鮮重和根冠比顯著高于C-CK組。這表明，3個多糖組均能促進干旱脅迫下煙草地下部分生物量增加，使根系發(fā)達；而D-30組在此基礎(chǔ)上還可能促進了葉片的增長。

2.2 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響

由圖1-A可知，與C-CK相比，所有處理組的脯氨酸含量在3 d時顯著升高，在9 d時，多糖處理組均顯著高于C-CK組；同時D-20和D-30組顯著高于D-CK組。由圖1-B可知，可溶性蛋白含量在處理組中隨著時間延長不斷積累，在9 d時，D-20和D-30的可溶性蛋白含量均顯著高于C-CK和D-CK組。而同時期下D-10組和D-20組的可溶性糖含量的積累也顯著高于其他3組（圖1-C）。這表明羊棲菜多糖促進了煙草中滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累來維持細胞膨壓，以緩解干旱脅迫的傷害，提高抗旱性。

2.3 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草抗氧化酶活性的影響

由圖2-A可知，多糖處理組的SOD活性隨著干旱時間延長而升高。D-CK組與C-CK組無顯著差異。D-CK組的POD活性在3 d時顯著升高，顯著高于C-CK組，但在6 d之后與C-CK無顯著差異（圖2-B），此外9 d后3個多糖處理組均顯著高于C-CK和D-CK，且D-20組顯著高于其他2個處理。由圖2-C可知，多糖處理組的CAT活性變化與以上2個酶相似，在9 d后3個處理均顯著高于C-CK，D-20和D-30處理組顯著高于 D-CK 組。

2.4 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草丙二醛和過氧化氫含量的影響

由圖3-A可知，脅迫6、9 d時干旱脅迫（D-CK組）下的過氧化氫（H2O2）含量顯著升高，表明煙葉中脅迫信號途徑傳遞加強。多糖處理組的H2O2含量也顯著升高，在9 d時與D-CK組無顯著差異，表明嚴重干旱會導(dǎo)致活性氧的大量積累，對煙葉膜系統(tǒng)造成不可逆損傷；而D-20組顯著低于 D-CK 組，表明 D-20 組仍對煙葉中活性氧的積累有一定緩解作用。由圖3-B可知，D-CK組丙二醛含量隨著時間推移顯著上升。前期多糖處理組的丙二醛含量與D-CK組存在顯著差異，而在9 d時與D-CK組無顯著差異，表明煙葉受到了嚴重脅迫，超出了煙葉自身的抗逆能力。

2.5 羊棲菜多糖對土壤微生物多樣性的影響

通過對16S rRNA的V3～V4可變區(qū)進行高通量測序，共獲得優(yōu)化序列912 686條，平均序列長度為414 bp。對所得樣本序列進行抽平，與細菌16S rRNA數(shù)據(jù)庫Silva進行比對，結(jié)果得到4 522個OTU，來自41個門，131個綱，312個目，497個科和943個屬。

2.5.1 不同分子量羊棲菜多糖對土壤細菌多樣性的影響

基于得到的OTU，對微生物群落的α多樣性進行測定，其結(jié)果覆蓋率為97.00%～97.31%，表明本研究所建的Miseq文庫可以覆蓋土壤樣品中97.00%以上的細菌，分析結(jié)果真實可靠。如圖4所示，D-CK組和D-30組的Chao指數(shù)、ACE指數(shù)之間差異顯著，表明二者土壤群落微生物的豐富度存在顯著差異；D-CK、D-10以及D-20組的Shannon指數(shù)均顯著高于C-CK組，說明三者的微生物多樣性顯著增加；此外，D-10、D-20及 D-30 3個處理組的Shannon指數(shù)之間均存在顯著或極顯著性差異，說明不同分子量的羊棲菜多糖會引起土壤微生物多樣性的顯著差異。與C-CK組相比，D-CK組和D-20組Simpson指數(shù)顯著降低，表明二者的微生物群落多樣性可能顯著提高；綜上所述，羊棲菜多糖可以顯著提高干旱脅迫下微生物群落組成的豐富度和多樣性，其中以D-20組效果最佳。

2.5.2 不同分子量羊棲菜多糖對土壤細菌群落組成的影響

在門水平對土壤細菌群落組成的分析結(jié)果（圖5）表明，放線菌門（Actinobacteria）、變形菌門（Proteobacteria）、 綠彎菌門（Chloroflexi）、 厚壁菌門（Firmicutes）及酸桿菌門（Acidobacteria）是該細菌群落的優(yōu)勢菌門。干旱脅迫增加了放線菌門和綠彎菌門的相對豐度，降低了厚壁菌門和變形菌門的相對豐度；而與D-CK組相比，D-20組增加了綠彎菌門的相對豐度、D-30組增加了放線菌門、厚壁菌門的相對豐度，減少了酸桿菌門的相對豐度，說明羊棲菜多糖可以影響土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，改善土壤環(huán)境。

在OTU水平采用主坐標分析（principal co-ordinates analysis，簡稱PCoA）對土壤微生物群落的β多樣性進行評估。由圖6可知，第一主成分（PC1）解釋度為27.39%，第二主成分（PC2）解釋度為15.47%。分析結(jié)果將D-10組、D-20組以及 D-CK 組完全區(qū)分開來，表明3個處理之間物種多樣性與組成之間差異明顯；D-30組與C-CK組之間有交叉，說明二者群落組成之間變化不大，但二者的物種多樣性與其他3組之間仍有著明顯不同。這表明不同分子量羊棲菜多糖均顯著改變了干旱土壤中微生物群落的物種多樣性。

3 討論

3.1 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙葉農(nóng)藝性狀的影響干旱脅迫會顯著損害作物生長發(fā)育和產(chǎn)量［17］。

干旱脅迫的D-CK組煙苗株高與最大葉面積等農(nóng)藝性狀顯著降低，而根部鮮重和根冠比增加，說明干旱脅迫會顯著影響植物的生長發(fā)育，抑制地上部分的生長，導(dǎo)致根冠比增加。羊棲菜多糖處理后，D-10 組的根部鮮重顯著高于C-CK組，表明 D-10 對干旱脅迫下煙苗根系發(fā)育有一定促進作用，推斷這可能與羊棲菜中含有較高濃度赤霉酸（GA3）和6-芐氨基嘌呤（BAP）等以及其他大量營養(yǎng)物質(zhì)有關(guān)［18］。D-20和D-30組的根部鮮重和根冠比同樣高于C-CK組，表明二者也對煙草根部生長發(fā)育有著顯著促進作用。海藻多糖能夠增加土壤有益菌群豐度，改善微生物群落結(jié)構(gòu)，這可能是對煙苗根系發(fā)育有促進作用的原因之一［19］?？傮w而言，羊棲菜多糖通過不斷促進煙苗根系生長、根莖伸長和根部比表面積增加，來吸取水分和養(yǎng)分，增強煙苗自身耐旱性，同時供給自身生長發(fā)育［20］。

3.2 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量影響

脯氨酸（Pro）是一種典型的植物細胞滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，具有很強的滲透調(diào)節(jié)能力，在穩(wěn)定細胞結(jié)構(gòu)、清除活性氧自由基等方面都有突出貢獻。逆境脅迫下，植物體內(nèi)積累的脯氨酸能夠充當能量庫來協(xié)調(diào)細胞氧化還原勢的生理生化作用，緩解植物受到的脅迫損傷［21］。多糖處理組中，在6 d和9 d時 D-20 和D-30組脯氨酸含量大幅度升高，均明顯高于C-CK和D-CK組，表明羊棲菜多糖能夠通過積累煙草體內(nèi)的脯氨酸含量來幫助細胞維持膨壓，以適應(yīng)外界的干旱脅迫［22］。

多糖處理組中，9 d時D-20和D-30組的可溶性蛋白含量均顯著高于D-CK組，表明外源羊棲菜多糖處理后緩解了煙草細胞膜脂過氧化程度，維持了細胞膜蛋白和原生質(zhì)體的穩(wěn)定，在干旱后期使植物體內(nèi)還有較高的可溶性蛋白含量，而高含量的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)又能提高植物的保水能力，防止細胞脫水，從而緩解干旱脅迫造成的損傷［23］。干旱脅迫下，煙葉中的可溶性糖含量總體呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，這一點與秦立剛等的研究結(jié)果［24］相符，推測這可能是在長時間脅迫下，煙草為了適應(yīng)干旱環(huán)境，葉片出現(xiàn)暫時性生理休克反應(yīng)，導(dǎo)致可溶性物質(zhì)積累量大幅度減少［25］；9 d時，D-10組和D-20組的可溶性糖含量顯著高于D-CK組，表明D-10和D-20組在重度脅迫下仍然可以通過積累可溶性糖來維持細胞膨壓，提高其抗旱性［21］。

3.3 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草抗氧化酶系的影響

SOD、CAT和POD是抗氧化酶系統(tǒng)的關(guān)鍵酶，超氧化物歧化酶（SOD）是催化O-2·歧化為H2O2的關(guān)鍵酶，然后H2O2被過氧化氫酶（CAT）、過氧化物酶（POD）進一步歧化成水和氧分子，從而保護了SOD活性，在逆境脅迫中三者具有協(xié)同作用［26］。多糖處理組中，SOD、POD及CAT活性均表現(xiàn)為持續(xù)增加；這表明煙草的抗旱能力得到提升，進一步增強防御酶活性以清除活性氧自由基，從而維持細胞膜的穩(wěn)定性和完整性［27］，使其免受傷害，其中D-20組的效果最佳。因此，羊棲菜多糖在干旱脅迫下是通過誘導(dǎo)增強SOD、POD、CAT的活性來共同抵御活性氧帶來的損傷。

3.4 不同分子量羊棲菜多糖對干旱脅迫下煙草丙二醛和過氧化氫含量的影響

干旱能夠嚴重破壞煙草的生長發(fā)育，導(dǎo)致活性氧自由基激增，細胞膜發(fā)生過氧化作用，細胞功能和結(jié)構(gòu)受到損傷，其中丙二醛是植物細胞膜脂過氧化的產(chǎn)物之一［28］，丙二醛（MDA）含量隨著脅迫的加劇呈逐漸升高的趨勢；過氧化氫（H2O2）是比較常見的活性氧之一，同時也是植物受到脅迫時的信號分子，在植物遭遇脅迫環(huán)境時，其生物大分子會受到損傷從而傷害細胞，導(dǎo)致H2O2含量增加［29］。本研究中，多糖處理組顯著減少了MDA的積累，表明細胞膜受到的傷害變?。?0］；H2O2含量也顯著低于D-CK組，提升了煙草本身的抗脅迫能力，但到9 d時，多糖處理組的H2O2含量已與D-CK組無顯著差異，可能是由于干旱時間較長，程度加重，細胞受到的損傷已經(jīng)不可逆［31］。

3.5 不同分子量羊棲菜多糖對土壤微生物多樣性的影響

根際土壤微生物是土壤中的核心成員，在增強土壤肥力、促進養(yǎng)分循環(huán)以及助力植物生長發(fā)育中發(fā)揮著重要作用［32-34］。有益微生物還可以促進養(yǎng)分吸收，增強植物在逆境中的抵抗能力［21］。α多樣性指數(shù)分析結(jié)果表明，不同分子量羊棲菜多糖處理對土壤微生物的豐富度和多樣性影響不同。D-10和 D-20 組的Chao指數(shù)與D-CK之間存在顯著差異，D-30組的Shannon指數(shù)也與D-CK差異顯著，表明羊棲菜多糖處理可以提高干旱土壤中微生物的豐富度和多樣性，經(jīng)過對4個指數(shù)的分析發(fā)現(xiàn)以 D-20 組的微生物群落組成變化最為明顯。

放線菌（Actinobacteria）能上調(diào)滲透調(diào)節(jié)和抗氧化防御代謝，改善植物生長和光合作用，從而增強植物抗旱性［35］。變形菌（Proteobacteria）通常對環(huán)境擾動很敏感，相對豐度上調(diào)表明土壤環(huán)境得到改善，下降則說明土壤環(huán)境中有機質(zhì)等養(yǎng)分含量減少［36］。綠彎菌門（Chloroflexi）是一種厭氧嗜熱菌，干旱條件下生長較好，還能夠參與碳固定過程以及N和S等元素的生物地球化學(xué)循環(huán)［37-38］。厚壁菌門（Firmicutes）適宜在脅迫環(huán)境中生長和繁殖，可以抵抗脫水和極端環(huán)境。酸桿菌門（Acidobacteria）屬于嗜酸菌，具有寡營養(yǎng)的特點，在土壤生態(tài)系統(tǒng)中扮演著十分重要的角色［39］。干旱脅迫增加了土壤放線菌門和綠彎菌門的相對豐度，降低了厚壁菌門和變形菌門的相對豐度，表明干旱脅迫能使土壤微生物群落組成發(fā)生顯著變化。一方面，增加放線菌等促生菌的菌群，增強植物抗旱性；另一方面，變形菌門的相對豐度降低，表明土壤養(yǎng)分流失，這一結(jié)果與蔣雨珂的研究結(jié)果［33］相符。D-20組增加了綠彎菌門的相對豐度，D-30組增加了放線菌門、厚壁菌門的相對豐度，減少了酸桿菌門的相對豐度，說明羊棲菜多糖可以增加土壤促生菌群和抗逆菌群，增加土壤養(yǎng)分，增強煙草本身對干旱的耐受，減少脅迫損傷。PCoA結(jié)果表明，D-10組、D-20組和D-CK三者微生物多樣性與組成之間有著顯著性差異，D-30組與C-CK組之間群落組成無顯著差異，但二者與其他3組之間的微生物群落組成多樣性仍存在顯著性差異。因此，羊棲菜多糖處理可以顯著改變干旱環(huán)境中土壤微生物群落的物種多樣性。

4 結(jié)論

本研究從煙草農(nóng)藝性狀、生理生化指標以及土壤微生物群落等方面系統(tǒng)揭示了不同分子量羊棲菜多糖緩解煙草干旱的效果及機制。結(jié)果表明，不同分子量羊棲菜多糖可以顯著增加干旱脅迫下煙草根系的伸長和發(fā)育；促進煙草體內(nèi)的脯氨酸含量等滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)的積累；誘導(dǎo)防御酶活性升高、幫助煙葉細胞減輕傷害，增強抗性。此外，不同分子量羊棲菜多糖可以顯著提高土壤細菌群落的豐富度和多樣性，增加土壤促生菌群，增加土壤養(yǎng)分，從而增強煙草本身對干旱的耐受，減少脅迫，其中以 D-20 組的抗旱效果最為顯著。綜上，本研究明確了不同分子量羊棲菜多糖提高煙草抗旱性的機制，為煙葉抗旱性產(chǎn)品的開發(fā)和安全生產(chǎn)提供了具體的實踐方向和理論依據(jù)。

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基金項目：中國煙草總公司云南省公司科技項目 （編號：2021530000242012）。

作者簡介：陳芊如（1996—），女，山東煙臺人，博士研究生，從事海洋活性物質(zhì)農(nóng)業(yè)應(yīng)用研究。E-mail：ycscqr@163.com。

通信作者：荊常亮，博士，副研究員，從事海洋資源高值利用研究。E-mail：jingchangliang@caas.cn。