水肥胁迫下烤烟抗逆基因响应与根际微生物耦合特征

来源：江苏农业科学杂志2026年第第8期北京时间：

作者：程远灿;刘雪琪;方亮媛;张仟;李文卿

单位：1.福建农林大学资源与环境学院，福建福州 350002； 2.福建省烟草专卖局烟草科学研究所，福建福州 350013；3.国家烟草专卖局(中国烟草总公司)烟稻协同发展产业技术工程化中心，福建福州 350003

摘要：水分与施肥是影响烤烟生长发育和抗逆性形成的关键因素，二者在田间往往同时变化并产生互作效应。为揭示水分与施肥互作条件下烤烟的分子响应特征及其与根际细菌群落变化之间的关联，在控制水分与施肥水平的条件下，解析了烤烟旺长期叶片转录表达与根际微生物群落结构的协同变化规律。以烤烟为材料设置正常灌溉与干旱胁迫处理，结合低、中、高3种施肥梯度，在旺长期采集叶片与根际土壤样品，开展叶片转录组差异分析与WGCNA筛选关键模块/潜在核心基因；并进行根际细菌群落测序，比较群落多样性与结构差异，并通过相关性分析评估基因模块与主要菌群的关联。结果表明，不同水肥处理显著改变叶片转录表达，低肥与单一干旱胁迫下差异表达基因显著增加，而水肥双重胁迫下相对减少；WGCNA鉴定出多个与水分或施肥显著相关的基因模块，主要涉及光合作用与能量代谢、胁迫响应与信号转导及物质转运等过程，并筛选出RCA1、FAD6、CIPK1、AMT2、WRKY53等潜在核心基因；多组学联合分析表明，根际细菌群落对水分更敏感，干旱条件下部分菌群富集，且关键基因模块与特定菌群存在显著关联。水肥耦合可协同驱动烤烟叶片转录响应与根际细菌群落结构变化，其中水分对根际微生态的影响更为突出；关键基因模块与特定菌群的显著关联表明二者可能存在协同响应关系。

关键词：烤烟;水肥耦合;转录组;权重基因共表达网络分析;根际微生物