PGPR研究进展及其应用

资源与环境科学现代农业科技2019年第24期PG PR作用机制及其在农业上的应用研究进展张利亚李熳+(河南博顿生物科技有限公司，河南郑州450001)摘要随着人们生活水平不断提高，环保意识增强，对农产品质量要求也越来越高、P G P R是生长在植物根际周围的一类集促生、防病 为一体的有益菌的总称，具有安全高效、肥效持久、可改善土壤理化性状以及环境友好等优点。

本文总结了P G P R的定义、种类及其在根际土壤的作用机制，并对P G P R产品在农业上的应用进行了介绍，展望了未来发展方向。

关键词植物根际促生细菌；系统诱导抗性；促生；防病中图分类号S182 文献标识码A文章编号1007-5739(2019)24-0142-01 开放科学（资源服务）标识码（OSID)觀Research Progress on Mechanism of PGPR and Its Application in AgricultureZH A N G L i-ya LI Man **(Henan Bodun Biotechnology Co.,Ltd.,Zhengzhou Henan450001)Abstract As peopled living standards continue to improve,environmental awareness is enhanced,and the quality requirements for agricultural products are also increasing.PGPR is a general term for a group of beneficial bacteria that promote growth and prevent disease around the rhizosphere of plants.lt has the advantages of safe and efficient,long-lasting fertilizer,improved soil physical and chemical properties and environmental friendliness. This paper summarized the definition and types of PGPR and its mechanism of action in the rhizosphere soil,and introduced the application of PGPR products in agriculture,and look forward to the future development situation.Key words P G PR；systemic acquired resistance；growth promotion；prevent disease植物根际促生细菌（PGPR)是指自由生活在土壤或植 物根际范围中的一类可促进植物生长、促进植物对矿质营养 的吸收和利用、增加作物产量或对土壤中的病原菌具有拮 抗作用的有益菌的统称。

根围促生细菌在植物根围定殖研究进展0 引言植物根围促生菌（Plant Growth-Promoting Rhizobacteria, PGPR），在国内外的商品化进程中之所以受到很大程度的控制主要在于其应用效果的不稳定（Sandra, 2002）。

生防的稳定性是影响生物防治效果的关键问题，多年来受到国内外学者的广泛关注。

一般来说生防稳定性受到诸多因子的影响，包括生防制剂本身、病原生物、寄主植物和环境因子。

在有益生防菌与宿主植物的相互作用过程中，生防菌必须在根内或根表组织上定殖生长才能对植物生长产生影响，大量的研究表明，接种至土壤的生防菌株能否在植物根围成功定殖对于其作用的发挥至关重要。

根围定殖能力一直被认为是生防的关键所在（Klopper, 1992; 郭坚华等,1996; Annouschka, 2003）。

因此研究生防菌株的根围定殖对于揭示其生防机制、提高菌株根围的适应性和增产具有十分重要的意义。

1 根围定殖的概念Kloepper 等人将带天然抗生素标记的植物根围促生菌（PGPR）菌株接种到马铃薯种薯块表面，然后再回收该菌株，这是首次使用根部定殖（Root Colonization）一词，其定殖量一般采用自根表回收到的引入菌株的种群数量来表示（Kloepper and Beauchamp, 1991），但是没有明确给根部定殖下定义。

随着根部定殖研究的发展，学术界普遍认为根部定殖是指一种外来引入菌株在植物根部定居并繁殖的主动过程，而不只是简单的引入菌株与植物根被动相遇的过程，应该包括引入菌株与根围土著微生物的相互竞争与适应，并在植株根部以促进植株健康生长的方式有效定居并繁殖。

目前普遍接受认可的定义为：根围定殖是指在有土著微生物存在的情况下，接种至种子或植物无性繁殖体表面部位的微生物在根部繁殖并持续其种群的能力（王海华等，2002）。

不少研究表明，微生物在植物根围的有效定殖，对根圈微生态及微生物-植物的互作产生较大的影响。

PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展随着人口的增加和城市化的加快，农业生产面临着越来越大的挑战。

农业上的病虫害、逆境胁迫等问题给农作物的生长发育和产量带来了严重影响。

为了解决这些问题，农业领域的科学家们不断探索新的方法和技术，以提高农作物的抗病虫害能力和逆境适应能力。

PGPR可以固氮作用，将空气中的氮转化为可供植物直接利用的氨。

大多数植物都需要氮作为生长发育的重要营养元素，而土壤中的氮含量往往有限。

PGPR通过固氮作用，为植物提供了额外的氮营养，从而促进其生长和发育。

PGPR能够产生植物激素，如吲哚乙酸（IAA），赤霉素和激素，促进植物的生长和发育。

这些激素可以调节植物的根系生长、芽的伸长和萌发、果实的发育等过程，从而增加农作物的产量和品质。

PGPR还具有抑制病原菌的能力。

它们通过竞争资源、产生抗菌物质和激活植物防御系统来抑制病原菌的生长和侵染。

这种抑制作用可以减少植物的病害发生率，降低农药使用量，从而降低农业对环境的负荷。

PGPR还可以诱导植物抗性。

它们通过与植物根系共生，激活植物的防御系统，增强植物对逆境胁迫的抵抗能力。

逆境胁迫如干旱、盐碱等对农作物的生长和发育产生严重影响，而PGPR的应用可以提高植物的逆境适应能力，增加其产量。

在农业上，PGPR目前已经被广泛应用。

应用PGPR可以提高农作物的产量和品质，减少化肥和农药使用，降低农业对环境的负荷。

PGPR的应用还可以增加农作物对逆境胁迫的抵抗能力，提高其生存率和耐受性。

PGPR还可以改善土壤质量，增加土壤肥力，促进土壤生态系统的健康发展。

目前PGPR在农业上的应用还面临一些挑战。

从实验室研究到大规模田间应用存在一定的距离。

不同农作物对PGPR的响应存在一定差异，应用效果也会因土壤环境和管理条件的不同而有所变化。

如何选择合适的PGPR菌株和优化应用方式成为了当前研究的热点。

规范PGPR制剂的生产和市场监管也是推进PGPR应用的重要任务。

植物促进生长菌对植物生长发育的影响研究植物促进生长菌（Plant Growth-Promoting Rhizobacteria，PGPR）是一类广泛存在于植物根系中的微生物。

它们通过与植物根系互动来促进植物生长发育，包括提供养分、合成植物激素、诱导植物抗逆性等。

近年来，人们越来越关注PGPR在农业生产中的应用，实验证明其对于提高植物的产量和质量具有重要作用。

一、PGPR提供养分PGPR能够固氮、磷解除、钾溶解等，为植物提供养分。

这一点特别对于低磷土壤中的作物，如小麦、玉米等，具有重要意义。

PGPR通过溶解土壤中的矿物质、有机质和根分泌物而释放出的酶，矿化了土壤中固定的磷和钾，促进了植物的吸收。

此外，PGPR通过氮的固定作用来为植物提供养分，特别是对于豆科植物的生长发育具有显著的帮助。

固氮和其他养分提供可以增加作物的养分含量，提高其生长发育水平，从而增加其产量。

二、PGPR合成植物激素PGPR通过激素的合成和释放来促进植物的生长发育。

目前，已经发现PGPR可以产生乙烯、赤霉素、吲哚丙酸、生长素等多种植物激素物质，进而影响植物的发育过程。

例如，PGPR产生的乙烯可促进作物的早期生长，增加植株高度，而赤霉素可以促进植物的开花和保幼性。

较长时间的温度和水分应用可以导致高温和水分干旱应激，从而减缓生长发育，而PGPR合成的植物激素可以帮助植物适应环境应激。

三、PGPR诱导植物抵抗力PGPR还能够提高植物的抗病抗逆性，从而减少植物因受病虫害和逆境压力而减产甚至死亡的情况。

PGPR通过产生抗原性分子和激活植物自身免疫系统等机制来增强植物的抗性。

这种植物与微生物的互惠互利关系，不仅可以帮助植物抵御病原体，而且也可以增强土壤生物活性和有机质含量，减少土壤侵蚀和环境污染。

总之，PGPR是一种非常重要的微生物资源，具有良好的应用前景。

它通过多种途径促进植物的生长发育，提高植物产量和质量，从而为现代农业生产带来新的思路和方法。

PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展PGPR是植物生长促进剂，全称为植物生长促进菌，是一类对植物具有积极生物学效应的微生物。

PGPR能够帮助植物吸收和利用养分，增强植物的耐逆性和免疫功能，促进植物生长和发育。

PGPR主要由具有固氮能力的细菌和真菌组成，如根瘤菌、枯草芽孢杆菌、溶磷菌等。

这些微生物能够与植物根系互作，通过产生植物生长激素、固氮、溶磷和抗生素等物质，改善植物的生长环境和生理状况。

PGPR的主要作用机制有以下几个方面：1. 生物促进剂：PGPR能够促进植物生长，增加植物根系的发育和生物量积累。

它们通过诱导植物合成生长激素，如IAA（吲哚-3乙酸）等，促进植物的根系生长和侧根分枝，增强植物的光合作用和养分吸收能力。

2. 固氮菌：PGPR中的一些细菌具有固氮能力，可以将大气中的氮气转化为植物可利用的氨氮，提供植物所需的氮源。

这样可以减少植物对土壤氮肥的依赖，降低农业生产成本，并对环境具有良好的影响。

3. 溶磷菌：PGPR中的一些细菌和真菌具有溶磷能力，可以分解土壤中的有机磷，转化为植物可利用的无机磷。

磷是植物生长的重要营养元素，提供植物所需的磷源有助于促进植物生长和发育。

4. 抗病菌：PGPR中的一些细菌和真菌具有抗菌活性，能够产生一些具有抗生活性的次生代谢产物，如抗生素和抗菌肽等。

这些物质可以抑制土壤中的一些病原微生物的生长和繁殖，降低病害的发生风险。

PGPR在农业上的应用研究已经取得了一些进展。

目前，PGPR已经广泛应用于蔬菜、水稻、小麦、玉米等作物的生产中，并取得了较好的效果。

应用PGPR可以增加植物的产量和品质，改善根系形态和养分吸收能力，增强植物的抗病能力。

PGPR还可以促进土壤微生物多样性，改善土壤酶活性，提高土壤质量和养分利用效率。

未来的研究重点主要包括PGPR的发酵工艺和产业化技术的研究、PGPR在不同土壤类型和环境条件下的应用效果评价、PGPR与农药的配合应用研究等。

PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展【摘要】PGPR（植物生长促进剂）是一类有益细菌，具有促进植物生长、增加耐逆性、抗病虫害等作用。

本文旨在探讨PGPR的作用机制及其在农业中的应用研究进展。

首先介绍了PGPR的定义与分类，进一步探讨了其作用机制，包括激发植物生长、提高养分吸收等。

接着分析了PGPR在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的应用情况。

结论部分总结了目前的研究进展，指出存在的问题并展望未来研究方向，为进一步深入研究PGPR在农业领域的应用提供了参考。

【关键词】PGPR, 农业, 应用研究, 植物生长促进, 抗生素生产, 环境修复,作用机制, 研究进展, 问题与展望, 未来研究方向1. 引言1.1 研究背景植物生长促进剂（Plant Growth Promoting Rhizobacteria，PGPR）是一类对植物生长有益的根际细菌，通过多种途径与植物根系相互作用，促进植物的生长与发育。

随着人们对土壤微生物多样性和功能的研究不断深入，PGPR在农业领域的应用也越来越受到关注。

在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面，PGPR的应用潜力被不断挖掘和拓展。

对PGPR的作用机制及其在农业上的应用进行深入研究，不仅有助于解决当今农业生产中存在的问题，还能为可持续发展提供新思路和新方法。

在这一背景下，本文旨在系统总结PGPR的相关研究进展，探讨其在农业上的应用前景，为进一步推动PGPR在农业生产中的应用提供参考和指导。

1.2 研究目的本文旨在探讨PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展，通过对PGPR的定义与分类、作用机制以及在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的应用进行深入探讨，为农业生产提供更科学的指导和技术支持。

具体目的包括：1. 系统地介绍PGPR的定义与分类，以便读者更好地了解PGPR 的特性和种类，为后续内容的理解打下基础；2. 探究PGPR的作用机制，揭示其在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的作用机制，为进一步研究PGPR在农业中的应用提供理论支持；3. 分析PGPR在植物生长促进、抗生素生产和环境修复等方面的具体应用，总结其在不同领域的优势和实际效果，为农业生产提供可行的技术方案和方法；4. 总结当前研究进展，探讨存在的问题和改进空间，并展望未来的研究方向，为进一步深化PGPR在农业领域的应用提供指导和建议。

豆科植物中PGPR菌根菌的研究豆科植物是指在生物分类学中，属于豆科植物科的植物，是世界上具有高经济价值的重要农作物之一。

豆科植物在全球范围内的栽培已经超过了1亿公顷，并且是全球食品作物的主要来源之一。

PGPR菌根菌是具有极高应用价值的微生物，是一种能够对植物进行生物促进，提高植物免疫力和抗性的有益菌群。

本文将重点探讨豆科植物中PGPR菌根菌的研究进展和未来发展趋势。

一、PGPR菌根菌的定义和分类PGPR菌根菌是一类能够与植物根系建立共生关系的微生物，主要生长于植物的根系表面和周围土壤中，具有生物促进作用，能够增强植物的生长和抗性。

PGPR菌根菌可以分为Rhizobium菌根菌、Azospirillum菌根菌、Pseudomonas菌根菌等多个属，每个属内部还有不同的菌种，不同的菌种、不同的属对植物的生长促进效果也会有所不同。

二、PGPR菌根菌对豆科植物生长的影响豆科植物是PGPR菌根菌最重要也是最典型的寄主之一，PGPR菌根菌可以通过一系列的生理、代谢及分子机制，对豆科植物的发育、代谢及呼吸生理等方面进行调节，帮助植物免疫，提高植物的生长速度和生产效率。

研究表明，PGPR菌根菌能够分泌多种植物生长激素，如赤霉素、生长素、脱落酸等，调节植物的细胞分裂和生长。

同时，PGPR菌根菌还能够吸收和转化田间氮元素，以供植物生长所需，提高植物对氮的利用效能，从而缓解了菌根会对植物造成负面影响的问题。

三、豆科植物与PGPR菌根菌的共生关系豆科植物与PGPR菌根菌的共生关系，是一种典型的根瘤共生关系。

在豆科植物的根部，PGPR菌根菌与植物根毛上的信号物质发生作用，即通过水解根毛细胞内的节鸟苷，产生吸引物质来吸引菌根孢子落到植物根系附近形成菌源。

在菌源附近，PGPR菌根菌产生一种生长因子，使植物细胞主动把细菌吃吞到胞内。

PGPR菌根菌从植物细胞内获得营养，为植物吸收矿质元素提供帮助。

豆科植物通过与PGPR菌根菌的共生可以增加根区氧化还原电位，进而调节植物的细胞代谢，提高植物的免疫力和抗逆性，从而增加植物对灾害和病害的防御能力。

PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展PGPR全称为植物生长促进剂，其作用机制及在农业上的应用研究近年来备受关注。

PGPR是一类有益细菌，能够与植物共生，并通过多种方式促进植物生长及提高植物抗逆性。

在农业生产中，PGPR的应用对于提高作物产量、改善土壤质量以及减少对化肥和农药的依赖具有重要意义。

本文将就PGPR的作用机制及其在农业上的应用研究进展进行综述。

一、PGPR的作用机制1. 促进植物生长PGPR通过产生植物生长激素（包括IAA、GA等）来促进植物生长。

这些激素能够刺激植物细胞的分裂和伸长，从而促进植物的生长发育。

PGPR还能够促进植物对养分的吸收和利用，增强植物的抗生性和抗逆性。

2. 改善土壤环境PGPR能够分解有机物质，释放出有益元素，提高土壤肥力。

它们还可以抑制土壤中的病原菌和有害微生物的生长，减少土传病害的发生。

PGPR还能够降解土壤中的重金属和有机污染物，净化土壤环境。

3. 与植物共生PGPR通过与植物根系形成共生结构（如根瘤菌和根际细菌形成的根瘤），从而与植物形成共生关系。

在这种共生关系中，PGPR能够为植物提供养分，增强植物对逆境的抵抗能力，促进植物生长。

植物也向PGPR提供所需的碳源和生长条件。

1. 提高作物产量PGPR的应用可以显著提高作物的产量。

研究表明，利用PGPR处理种子或土壤可以增加作物的生物量和产量，提高作物的抗逆性，降低病虫害发生的几率。

越来越多的研究着重于发掘和利用具有生物防御、生长调节等功能的PGPR，以提高作物产量。

PGPR的应用还可以改善土壤质量，提高土壤肥力。

研究表明，PGPR能够促进土壤中氮磷钾等营养元素的有效利用，减少对化肥的依赖。

PGPR还能够促进土壤中微生物的多样性和丰度，改善土壤的结构，增加土壤通气性和水分保持能力，减少土壤侵蚀和土壤退化的发生。

3. 减少对化肥和农药的依赖随着环境污染和土壤退化问题的日益加剧，人们开始更加关注可持续农业的发展。

PGPR提高地力与土壤修复
PGPR是一种有效的生物技术，可用于提高土壤质量和修复受化肥污染的土壤。

化肥的过度使用已导致环境问题，如土壤板结酸化、肥料利用效率低和地下水污染等。

为了改善这些问题，科研人员正在研究如何减少化肥的使用。

PGPR，如解磷解钾菌，可以通过分泌有机酸等物质来直接分解土壤中的难溶性矿物质，或通过分泌物增加土壤酶活性，来促进磷、钾和其他难溶性矿质元素的释放。

这些方法可以改善土壤营养状况和土壤微生态结构，从而提高土壤质量和农作物产量。

高盐是植物生长和发育的一个普遍限制因素。

当土壤中盐含量增加时，会对植物的生理生化过程产生不利影响，阻碍其正常生长。

PGPR可以帮助植物应对高盐环境。

例如，它们可以分泌物质来降低土壤中的盐含量，减少植物的渗透和离子压力，从而促进植物的生长和发育。

这些方法可以提高植物的耐盐性，从而增加农作物的产量和质量。

总之，PGPR是一种有效的生物技术，可用于提高土壤质量和修复受化肥污染的土壤，并可以帮助植物应对高盐环境。

这些方法可以促进农作物的生长和发育，从而提高农业生产的效率和可持续性。