植物与微生物互作关系探究
摘要:植物和微生物之间是存在着联系的,两者间相互影响,相互作用,构成了植物与微生物和谐共存的完整的生态环境。本文从根围的概述入手,然后分析了植物对微生物的影响,最后探讨了微生物对植物的作用,旨在与同行交流,加强对植物与微生物之间关系的探讨,从而利用两者的关系,和其中的规律,采取有利于植物生长发育的措施。
关键词:生态区系根围互作微生物
每一个植物个体并不是独立存在的,植物与植物之间,植物与动物之间,植物与周围的微生物之间,总是存在着某种联系,它们之间组成不同的生态区域,构成不同的生态环境。
1 根围的概述
植物的根系一般都比较发达,是吸收养分的主要部位。同时,也是植物分泌排泄物质的重要部位,植物根系所在的范围就叫做根围[1]。在植物的根围内,由于根系的分泌物较多,是营养比较丰富的场所,因此,在根围中的微生物也比较多。一般植物根系周围分泌物多,营养丰富,非常适合微生物生长,譬如固氮菌在根系周围比较多主要就是因为这个原因。
2 根系分泌物对微生物的影响
一般而言,陆生高等级植物的根都有渗出的现象,根渗出物直接影
植物生态学报 2014, 38 (3): 298–310 doi: 10.3724/SP.J.1258.2014.00027 Chinese Journal of Plant Ecology https://www.doczj.com/doc/6b4311935.html, 根系分泌物介导下植物-土壤-微生物互作关系研究进展与展望 吴林坤1,2*林向民1,2*林文雄1,2** 1福建农林大学生命科学学院, 福州 350002; 2福建农林大学生物农药与化学生物学教育部重点实验室, 福州 350002 摘要根系分泌物是植物与土壤进行物质交换和信息传递的重要载体物质, 是植物响应外界胁迫的重要途径, 是构成植物不同根际微生态特征的关键因素, 也是根际对话的主要调控者。根系分泌物对于生物地球化学循环、根际生态过程调控、植物生长发育等均具有重要功能, 尤其是在调控根际微生态系统结构与功能方面发挥着重要作用, 调节着植物-植物、植物-微生物、微生物-微生物间复杂的互作过程。植物化感作用、作物间套作、生物修复、生物入侵等都是现代农业生态学的研究热点, 它们都涉及十分复杂的根际生物学过程。越来越多的研究表明, 不论是同种植物还是不同种植物之间相互作用的正效应或是负效应, 都是由根系分泌物介导下的植物与特异微生物共同作用的结果。近年来, 随着现代生物技术的不断完善, 有关土壤这一“黑箱”的研究方法与技术取得了长足的进步, 尤其是各种宏组学技术(meta-omics technology), 如环境宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白组学、宏代谢组学等的问世, 极大地推进了人们对土壤生物世界的认知, 尤其是对植物地下部生物多样性和功能多样性的深层次剖析, 根际生物学特性的研究成果被广泛运用于指导生产实践。深入系统地研究根系分泌物介导下的植物-土壤-微生物的相互作用方式与机理, 对揭示土壤微生态系统功能、定向调控植物根际生物学过程、促进农业生产可持续发展等具有重要的指导意义。该文综述了根系分泌物的概念、组成及功能, 论述了根系分泌物介导下植物与细菌、真菌、土壤动物群之间的密切关系, 总结了探索根际生物学特性的各种研究技术及其优缺点, 并对该领域未来的研究方向进行了展望。 关键词生态效应, 微生态系统, 根际, 根系分泌物, 信号分子 Advances and perspective in research on plant-soil-microbe interactions mediated by root exudates WU Lin-Kun1,2*, LIN Xiang-Min1,2*, and LIN Wen-Xiong1,2** 1College of Life Sciences, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China; and 2Key Laboratory of Biopesticide and Chemical Biology, Ministry of Education, Fujian Agriculture and Forestry University, Fuzhou 350002, China Abstract Root exudates have specialized roles in nutrient cycling and signal transduction between a root system and soil, as well as in plant response to environmental stresses. They are the key regulators in rhizosphere communication, and can modify the biological and physical interactions between roots and soil organisms. Root exudates play important roles in biogeochemical cycle, regulation of rhizospheric ecological processes, and plant growth and development, and so on. Root exudates also serve roles in the plant-plant, plant-microbe, and microbe-microbe interactions. Plant allelopathy, intercropping system, bioremediation, and biological invasion are all the focal sub-jects in the field of contemporary agricultural ecology. They all involve the complex biological processes in rhizosphere. There are increasing evidences that various positive and negative plant-plant interactions within or among plant populations, such as allelopathy, consecutive monoculture problem, and interspecific facilitation in intercropping system, are all the results of the integrative effect of plant-microbe interactions mediated by root exudates. Recently, with the development of biotechnology, the methods and technologies relating to soil ecologi-cal research have achieved a remarkable progress. In particular, the breakthroughs of meta-omics technologies, including environmental metagenomics, metatranscriptomics, metaproteomics, and metabonomics, have largely enriched our knowledge of the soil biological world and the biodiversity and function diversity belowground. Re-search on plant-soil-microbe interactions mediated by root exudates has important implications for elucidating the functions of rhizosphere microecology and for providing practical guidelines. The concept and components of root —————————————————— 收稿日期Received: 2013-10-09 接受日期Accepted: 2014-01-12 * 共同第一作者 Co-first author ** 通讯作者Author for correspondence (E-mail: wenxiong181@https://www.doczj.com/doc/6b4311935.html,)
试论植物与微生物的互作 作者：梁建根， 竺利红， 施跃峰 作者单位：浙江省农业科学院植物保护与微生物研究所,浙江杭州,310021 刊名： 现代农业科技 英文刊名：XIANDAI NONG YE KEJI 年，卷(期)：2008，(20) 引用次数：0次 参考文献(8条) 1.LYNCHJ M The ILhizosphere 1990 2.牟金明.李万辉.张凤霞根系分泌物及其作用 1996(4) 3.LEMANCEAU P.CORBERAND T.GARDAN L Effect of two plant species.Flax(Ldnum usitatissinum L.)and tomato(Lycopersicon escuientum mill.)on the diversity of soilborne populations of fluorescent pseudomonas 1995(61) 4.涂书新.孙锦荷.郭智芬.谷峰植物根系分泌物与根际营养关系评述[期刊论文]-土壤与环境 2000(1) 5.郜红建.常江.张自立.丁士明.魏俊岭研究植物根系分泌物的方法[期刊论文]-植物生理学通讯 2003(1) 6.毛金水根围微生物对植物的生理和防病及生态学意义 1991(1) 7.王术.戴俊英.王伯伦.顾宜晴.王铮有效微生物群(EM)对水稻秧苗素质的影响[期刊论文]-沈阳农业大学学报2003(2) 8.占新华.蒋延惠.徐阳春微生物制剂促进植物生长机理的研究进展[期刊论文]-植物营养与肥料学报 1999(2) 相似文献(1条) 1.期刊论文盛江梅.吴小芹.SHENG Jiang-mei.WU Xiao-qin菌根真菌与植物根际微生物互作关系研究-西北林学院学报2007,22(5) 菌根真菌是自然生态系统中最重要的功能群之一,深入研究和揭示它与植物根际微生物间的互作关系,对进一步利用和调控根围微生物的相互作用,促进植物生长,维持农林生态系统的稳定具有重要意义.菌根真菌与某些根际有益微生物(如MHB、PGPR)具有协同促生关系.这些有益微生物可通过改变根际土壤微环境、提高根系对菌根真菌侵染的感受性等为菌根菌在根部的定殖创造有利条件;而菌根真菌则可通过改变根际土壤pH值、根际营养等方面影响根际微生物的群落结构.菌根真菌与土壤微生物通过相互促进或抑制,对宿主植物产生影响.目前,国内外关于菌根真菌与根际微生物互作中二者相互识别、协同作用的机理研究还处于探索阶段.快速发展的分子生物学技术为研究菌根围微生态区系提供了新的途径,将有助于科学有效地研究菌根围微生物之间的互作机制. 本文链接：https://www.doczj.com/doc/6b4311935.html,/Periodical_ahny200820221.aspx 下载时间：2010年5月10日