植物根际促生菌作用机理研究进展

介绍了植物根际促生菌(PGPR)的概念与种类,综述了PGPR通过固氮、溶磷、产生嗜铁素、调控植物激素发挥的直接作用机理,以及作为生防制剂的间接作用机理,并阐述了PGPR在农业生产中的应用。     

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。     

植物根际促生菌的研究进展

植物根际促生菌是从植物根部分离出的微生物,借助其代谢过程或代谢产物,以改善植物生长条件,尤其是营养环境。如固定空气中的游离氮,参与土壤中养分的转化,增加有效养分,分泌激素,刺激植物根系发育,抑制有害微生物活动等。农业生产中大面积应用化肥、农药提高作物产量的同时,也产生了极大的环境问题,并且使生产成本提高。随着现代生物科学技术的进步,人们对应用微生物来代替化肥和农药寄予了厚望,从而对植物与根际促生菌关系的研究给予了高度重视。     

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。     

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。     

植物根际促生菌(PGPR)作用机制研究进展(英文)

介绍了植物根际促生菌的含义及分类;综述其作用机制方面的研究成果,主要包括促生作用机制和生防作用机制;列举了近年来植物根际促生菌优良菌株,特别是假单胞菌及芽孢杆菌的利用;最后探讨了该研究领域存在的问题,应进一步深入研究其筛选方法、保存方法和作用机理等,进而使其尽快商业化,真正投入到生产应用中。     

植物根围促生细菌促生机制研究进展

化肥农药的滥用已严重破坏土壤结构、导致土壤重金属污染、病原菌抗药性增加,危及农产品安全,造成环境资源的破坏,因此,开发环境友好、改善土壤肥力、增强植物抗性、多重防治机制共同作用的生物肥料和生物农药显得尤为重要。植物根围促生细菌(PGPR)因其较强的植物根部定殖能力及具有抑制植物病原菌和促进植物生长的作用而备受关注。本文从直接促生和间接促生两个方面重点阐述了PGPR的促生作用机制,并分析了PGPR在农业生产中的应用和发展前景。     

植物根际促生菌研究综述

根际促生菌是一类能够直接或间接促进植物生长的微生物,有利于植物吸收营养,也可以防止致病微生物的攻击、帮助建立共生根瘤菌或菌根。本文从根际促生菌的种类、作用机制及研究状况3个方面对植物根际促生菌进行了综述,以期为根际促生菌的研究提供参考。     

植物根际促生菌的研究进展及其环境作用

具有固氮、溶磷、产生植物激素和分泌抗生素等功能的植物根际促生菌已成为新型生物肥料开发的研究热点.介绍了植物根际促生菌的定义、主要种类、作用机制、研究和应用现状.并提出绿色食品生产、资源再生利用要与植物根际促生菌生产相结合,促进绿色农业的发展,表明促生菌在经济与环境协调发展中具有重要的理论和现实意义.     

根际促生菌对景天科多肉植物雪莲的促生作用

为探讨不同根际促生细菌对雪莲的促生作用,选择阿氏芽孢杆菌(Bacillus aryabhattai)、弯曲芽孢杆菌(Bacillus flexus)、藤黄微球菌(Micrococcus luteus)以及铜绿色假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)4种根际促生菌,研究了其对雪莲植株生物量、根系形态、叶绿素质量分数、内源激素质量分数的影响。结果表明接种促生菌雪莲植株叶绿素质量分数提高14.77%~52.27%,接种B.aryabhattai雪莲叶绿素质量分数最高。接种4种促生菌雪莲植株玉米素、吲哚乙酸质量分数显著高于CK,接种B.flexus雪莲植株玉米素、吲哚乙酸质量分数最高,分别是CK的9.99、11.32倍。接种B.aryabhattai、B.flexus、M.luteus促生菌显著提高了雪莲根系的体积、鲜质量,根系体积分别提高了14.09%、21.82%、27.73%,鲜质量分别提高了45.83%、50.00%、41.67%。接种促生菌均促进了雪莲的生长,接种B.aryabhattai雪莲植株鲜质量和冠幅最高,与CK相比分别提高了38.18%、10.97%;其次为接种M.luteus,鲜质量和冠幅分别提高了24.28%、7.83%。促生菌对雪莲具有一定的促生作用,B.aryabhattai的促生作用最为显著,在景天科多肉植物中最具应用潜力。     

两株PGPR对豇豆苗期生长及土著细菌群落的影响

以扬豇40为材料,研究了植物根际促生菌Pseudomonas chlororaphis RA6和Bacillus pumilus WP8对豇豆种子出苗及幼苗生长的作用,评价浸种及拌土处理的差异,揭示一段时间内,两株植物根际促生菌(PGPR)在土壤中的行为特征及其对土著细菌群落结构的影响。结果表明:PGPR对豇豆的促生作用因接种方式、接种量的不同而不同。WP8、RA6浸种处理的出苗率分别比对照提高14.29%和9.52%(P<0.05);15 d时的株高分别比对照提高14.39%和10.40%(P<0.05);茎叶干物重分别比对照增加19.69%和17.71%(P<0.05)。WP8、RA6低剂量拌土处理(104cfu·g-1soil,以下简作"低拌处理")各指标与对照相比,均无显著差异(P>0.05)。WP8、RA6中剂量拌土处理(106cfu·g-1soil,以下简作"中拌处理")出苗率和株高均比对照提高,但未达显著差异(P>0.05);茎叶干物重分别比对照增加12.71%和18.59%(P<0.05)。WP8、RA6高剂量拌土处理(108cfu·g-1soil,以下简作"高拌处理")出苗率分别比对照提高9.52%和14.29%(P<0.05);15 d时的株高分别比对照提高6.37%和7.64%(P<0.05);茎叶干物重分别比对照增加27.37%和20.43%(P<0.05)。DGGE指纹图谱分析结果显示:各处理在15 d和45 d时,除WP8浸种处理外,其余土壤微生物群落多样性和对照均已发生明显变化,随时间推延,RA6菌株在土壤中优势地位更趋明显,表现在45 d时仍可明显检测到;WP8在土壤中存活时间不长,但拌土处理改变了土著细菌的群落结构。推测WP8的促生作用很可能与土著微生物群落的变化有关。     

植物根际促生细菌(PGPR)分离筛选与鉴定

[目的]从不同作物根际土壤中筛选对黄瓜和番茄有明显促生效应的植物根际促生细菌(PGPR).[方法]从番茄、黄瓜、茄子、辣椒四种蔬菜作物的根际土壤中进行分离,测定菌株的促生能力,获得优势广适菌株,再根据菌体形态、培养特征及16S rDNA部分序列分析进行鉴定.[结果]共分离得到24株细菌菌株,经平皿初筛,分别筛选出对黄瓜幼苗、番茄幼苗生长有显著促生作用的细菌11和5株,再经营养钵促生实验筛选出2株对黄瓜、番茄幼苗均具有显著促生作用的PGPR菌,经16S rDNA序列分析,分别为芽孢杆菌属(Bacillus)和布克霍尔德氏菌属(Burkholderia).[结论]所筛选细菌对黄瓜和番茄幼苗有显著促生作用,为进一步构建PGPR广适菌群提供了菌株资源.     

干旱胁迫下PGPR对红枣植株生长及生理特性的影响

采用盆栽试验,研究不同干旱胁迫程度下,接种植物根际促生细菌（PGPR）T₁（Pseudomonas koreensis）、T₂（Bacillus filamentosus）和T₃混合菌剂（T₁∶T₂=1∶1）对红枣苗生长及生理特性的影响。结果表明：在任何水分条件下,接种3种菌剂均能显著提高植株株高、干质量、净光合速率和叶绿素含量（P<0.05）;叶片中丙二醛（MDA）和脱落酸（ABA）含量不同程度降低;抗氧化酶活性则表现出相反趋势;随着水分胁迫程度的加剧,接种效应越明显;尤其在重度干旱胁迫下,接种T₁、T₂、T₃菌剂后,丙二醛含量分别下降了25.2%、20.9%、43.1%,脱落酸含量分别下降了14.5%、12.2%、27.1%;叶片内的过氧化物酶（POD）活性、超氧化物歧化酶（SOD）活性、脯氨酸（Pro）含量和吲哚乙酸（IAA）含量较未接种植株分别上升22.0%～39.4%、19.5%～30.5%、14.0%～17.7%、59.7%～104.8%（P<0.05）。由此可见,接种3种菌剂均能通过调节红枣植株光合作用、体内各种抗氧化酶活性,减少膜脂过氧化物的积累,从而提高红枣植株的耐旱性;混合菌剂的接种效应明显优于单菌剂;菌株P. koreensis和B. filamentosus在干旱地区具有潜在的推广应用前景。     

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。     

棉花根际促生菌的鉴定和促生效果

[目的]对从棉花根际分离到的促生细菌进行初步鉴定,观察了菌落特性、细胞特点。[方法]采用常规的细菌鉴定方法和Vitek-AMS仪GNI测试卡。[结果]经鉴定,WPL2菌株为假单胞菌,YPL2菌株为假单胞菌,C1菌株为阴沟肠杆菌,WPC2菌株为土壤杆菌。发芽试验结果表明,各处理的发芽势、发芽率、根长、茎长与对照间差异在0.05水平显著,分别比对照高出2.86%～12.86%、2.01%～14.78%、14.48%～19.39%、6.54%～18.55%。盆栽试验结果表明,各处理的叶绿素含量、株高、R/T与对照间差异在0.05水平显著,分别比对照增加0.8%～17.3%、2.7%～11.18%、34.48%～72.41%。大田试验结果表明,3种处理与对照间差异达到在0.05显著水平,可以在一定程度上促进棉花出苗。[结论]菌株KL5、WPL2作为菌肥的效果比较稳定,促生效果明显;组合KL5、KL3+WPL2、YPL2的处理菌肥出苗率最高,可以作为促生菌肥的优良菌株。     

接种蚯蚓及植物促生根际细菌对甘蓝生长·营养元素吸收的影响

[目的]为阐明混合接种蚯蚓及植物促生根际细菌技术在蔬菜生产中的作用。[方法]采用室内盆栽试验的方法,研究接种蚯蚓、植物促生根际细菌(固氮细菌和钾活化细菌)对甘蓝生长的影响以及甘蓝对氮和钾的吸收。[结果]7种接种方式均明显促进了甘蓝根上部分的生长,其中混合接种蚯蚓、固氮细菌和钾活化细菌处理下甘蓝根上部分生物量最大。5种接种方式(接种蚯蚓、双接蚯蚓和固氮细菌、双接蚯蚓和钾活化细菌、双接钾活化细菌和固氮细菌以及混合接种)下甘蓝地上部分氮的吸收量在0.05水平显著高于对照。[结论]混合接种方式是一种有潜力的生物技术,可以用来减少蔬菜生产中化肥的施用量。