植物根际促生菌（PGPR）对缓解水稻受土壤锌胁迫的作用

为解决农田重金属污染的严重环境问题,提出利用植物根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria,PGPR)来缓解农作物受重金属胁迫的科学设想.研究从大宝山污染土壤中筛选出的pb2+、Cd2+、Cu2+、Zn2+耐性菌株,经鉴定为芽孢杆菌属(Bacillus sp.DBM),菌株DBM具有产吲哚乙酸(IAA)和ACC脱氨酶能力,但无产铁载体能力.盆栽试验结果表明,菌株DBM在水稻受重金属Zn(600 mg· kg-1)胁迫时能有效保护并促进水稻的生长,使其地上部和地下部干重比不加菌处理对照分别提高97.8％和77.2％.另外,菌株DBM可以增加土壤中Zn的有效态含量,但不能增强水稻对土壤Zn的吸收能力.相反,在Zn600处理下,水稻地上部和地下部Zn浓度分别比不加菌处理对照减少15.1％和19.9％.但由于促生效果也极为显著,其地上部和地下部Zn总量仍分别比不加菌处理对照增加74.2％和48.6％.     

植物根际促生菌作用机制的研究进展

常年施用化肥会对土壤、大气以及水体等产生有害影响,不符合我国农业发展的绿色环保理念。植物根际促生菌（Plant Growth Promoting Rhizobacteria,PGPR）广泛生存在植物根际,是具有生防并起促生作用的有益微生物菌群,对作物生长发挥重要作用,正逐步成为目前的研究热点。本文回顾了PGPR促进植物生长的机制,包括直接促进植物生长作用及间接控制病原菌作用。同时,综述了PGPR菌剂的应用状况。最后,对PGPR的研究重点进行了展望,以期为PGPR生物肥料的研发与应用提供理论支持。     

植物根际促生菌的促生机理与影响因素

植物的根际中有大量的微生物,其中一部分根际细菌能够对植物的生长产生促进作用,这一类细菌被称作根际促生菌(PGPR)。PGPR可通过产生植物激素,解磷固氮,抑制植物病原真菌,提高植物抗逆性等方式促进直接或间接地促进植物的生长。植物能产生各类分泌物,影响根际微生物组的结构,土壤碳氮含量,酸碱度等非生物因素对根际微生物组也具有影响。PGPR通常作为微生物肥料运用在农林业上,如解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)等促生菌已经得到广泛使用。笔者对植物根际促生菌的促生作用机理,植物与非生物环境对根际微生物组的影响以及发展前景展开综述,为根际促生菌的进一步开发利用提供参考。     

植物促生根际菌减轻农作物盐胁迫研究进展

盐胁迫降低许多农作物生长和产量。植物促生根际菌通过多种途径减轻盐胁迫对植物的不利影响,主要包括根际细菌接种植物有较好的根苗生长、营养吸收、叶绿素含量和抗病力,根际细菌通过产生植物激素和1-氨基环丙烷-1-羧酸脱氨酶、促进植物根际养分循环和对植物病原微生物的控制赋予植物对胁迫不同程度的耐受,根际细菌通过提高植物渗透调节物质的积累、增加K+浓度和维持高K~+/Na~+比减轻盐胁迫。     

植物根际促生细菌对蒲儿根富集铜及土壤理化性质的影响

为研究植物根际促生菌(Plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)对蒲儿根(Sinosenecio oldhamianus)富集土壤重金属铜(Cu)的影响,通过盆栽模拟试验,分析不同Cu含量土壤中加入PGPR混合菌剂后蒲儿根生长、营养状况、Cu富集量及土壤理化性质的变化。结果表明:随着土壤Cu含量逐渐增加,蒲儿根的长势减弱,表明高浓度Cu对蒲儿根生长有显著的抑制作用;蒲儿根对Cu的富集作用主要集中在根系,仅约18%的Cu转移到地上部分;而施加PGPR混合菌剂能不同程度地增加含Cu土壤中蒲儿根的株高、根长、氮、磷、钾及根系Cu的富集量,尤其在土壤Cu含量为600 mg·kg~(-1)时PGPR混合菌剂对蒲儿根的促生作用最为明显,使蒲儿根的株高、根长分别提高了10.03、7.10 cm,蒲儿根地下部分Cu富集量在土壤Cu含量为800 mg·kg~(-1)时提高了14.01%;PGPR混合菌剂还能不同程度地提高土壤脲酶、蛋白酶、蔗糖酶、磷酸酶活性,最高分别可达80.28%、217.11%、43.26%和61.89%。研究表明,接种PGPR混合菌剂能提高蒲儿根在Cu污染土壤中的抗逆性和对Cu的富集能力,且能改善土壤性质,可作为蒲儿根修复Cu污染土壤的强化措施。     

Pb胁迫对红椿（Toona ciliata Roem）生长发育及Pb富集特性的影响

采用盆栽试验研究了酸性紫色土、钙质紫色土和冲积土上生长的一年生红椿实生苗暴露在不同浓度Pb胁迫(O、200、450mg·kg-1和2 000 mg·kg-1)条件下的叶长、叶面积、生物量、各器官Pb含量特征和富集程度,并分析了红椿对Pb污染的耐性和转移效率.3种土壤下红椿都能生长,但相同浓度Pb胁迫下其在钙质紫色土中生长状况最佳,在冲积土中生长状况最差.随Pb浓度增大红椿叶片生长受到明显抑制,当土壤中Pb浓度在2 000 mg· kg-1时,其叶长和叶面积与对照差异极显著(P＜O.01);Pb胁迫使得红椿根茎比发生明显的变化,还加大其叶的凋落程度,同时整株生物量随着Pb胁迫浓度的增大呈极显著降低趋势(P＜0.01),但在土壤Pb浓度最大时其生物量仍达到对照的81.47％以上.红椿体内Pb含量与土壤Pb浓度成正相关(P＜0.01),其6个器官中细根Pb含量最高,粗根次之,而地上部分的Pb含量较低且差异不大.红椿耐性指数值在0.67～1.06之间,表现为随Pb胁迫浓度增大,其耐性呈下降趋势.红椿富集系数与转移系数都较小且小于0.3.这些结果表明,红椿能在Pb污染较严重的土壤中较好的生存,可作为Pb污染区域潜在的土壤修复树种.     

植物根际促生菌的研究进展

植物根际促生菌可以直接或间接地促进植物的生长和发育,其促生机制可以帮助植物获取营养物质、调节植物激素水平、增强植物抵抗生物和非生物胁迫的能力等。综述了近年来植物根际促生菌促生机制的研究进展及其在农业和环境修复中的应用,探讨了植物根际促生菌研究领域未来的发展方向。     

含ACC脱氨酶的根际促生菌对切花月季生长及生理的影响

植物根际促生菌(plant growth promoting rhizobacteria,PGPR)能在根际与植物相互作用,提高植物的生产力.为研究含ACC脱氨酶(1-aminocyclopropane-1-carboxylate deaminase)的不同植物根际促生菌对切花月季的促生效果,以'伊芙伯爵'为试验材料,...     

PGPR的研究进展及其在农业上的应用

近年来,通过植物根际促生菌来进行植物病害的防治和促生作用的研究已成为微生物的一个热点。为了了解植物根际促生菌(PGPR)及PGPR产品的研制与生产,综述了PGPR的定义、种类及其在根际土壤中的作用机制,并对PGPR产品在农业上的应用进行了介绍,探讨了影响PGPR产品应用的主要因素及其发展方向和前景。     

鸭跖草的铀富集与耐性特征研究

为了研究鸭跖草在铀胁迫下的富集和耐性特征,探究其用于铀污染土壤修复的可行性,通过设置不同铀处理浓度(25、75、125、175、275、375、485 mg/kg)进行盆栽试验。结果表明,铀浓度为25~375mg/kg时,鸭跖草地上、地下部铀含量随着铀浓度的提高而增加,分别达到最高值541.733、776.497 mg/kg。鸭跖草的铀转移系数、地上部和地下部生物富集系数分别为0.035~0.698、0.08~1.444、1.674~2.56。选取最大光化学量子产量、地上部生物量、株高、根长4个生物性状值,分别计算其耐性指数,单因素方差分析(α=0.05)结果表明各处理间的耐性指数均没有显著差异。鸭跖草是铀的根际富集植物,而且对浓度介于25~485 mg/kg的铀污染具有良好的耐受性。对根际富集植物在土壤修复方面的应用,认为植物提取的本质是利用植物将污染物聚集到体内,然后对污染物浓度高的植物进行灰化或消解等集中处理;鸭跖草根部体积小,且易于收割,而且其根系不发达,收割后对水土流失影响小,在其地下部分生物富集系数1时,可以考虑将其地下部分进行收割用于植物提取修复重金属污染。