植物根际微生物研究进展

安徽农业科学，Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆＡｎｈｕｉ　Ａｇｒｉ．Ｓｃｉ．２００８．３６（８）：３２９６—３２９７，３３０３　责任编辑张杨林责任校对王淼　

井冈山植物根际土壤微生物的初步研究　

肖春玲，贺晖，廖信军，邹小明，李晓红（井刚Ｉ大学生命科学学院，江西吉安３４３００９）　

摘要利用选择性培养基，对井冈山自然保护区８种不同植物根际土壤的细菌、真菌和放线菌进行了分离和测数，根据菌体形态、培　

养特征以及生理生化指标，对部分优势菌株进行了初步鉴定结果表明，８种植物根际土壤微生物以细菌数量最大，真菌数量和放线　

菌数量相差不大；根际土壤微生物的组成较复杂，细菌共分离到９个属，其中以芽孢杆菌属、土壤杆菌属为主；真菌共分离到ｌ１个　

属，其中以青霉属、毛霉属、曲霉属和木霉属占主要优势；放线菌中链霉菌属占主要优势一　

关键词植物根际；细菌；真菌；放线菌　

中图分类号Ｓ１５４．３　文献标识码Ａ　文章编号０５ｌ７—６６ｌ　１（２００８）０８—０３２９６—０２　

Ｐｒｉｍａｒｙ　Ｓｔｕｄｙ　ｏｎ　ｔｈｅ　Ｐｌａｎｔ　Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ　Ｍｉｃｒｏｂｅｓ　ｉｎ　Ｊｉｎｇｇａｎｇ　Ｍｏｕｎｔａｉｎ　

ＸｌＡ０　Ｃｈｕｎ－ｔｉｎｇ　ｅｔ　ａｌ（Ｄｅｐａｔｍｅｎｔ　ｏｆ　Ｌｉｆｅ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｊｉｎｇｇａｎｇｓｈａｎ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉ＇ａｎ，Ｊｉａｎｇｘｉ　３４３００９）　Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ　ｂａｃｔｅｒｉａ，ｆｕｎｇｉ　ａｎｄ　ａｃｔｉｎｏｍｖｃｅｓ　ｉｎ　８　ｋｉｎｄｓ　ｏｆ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｓａｍｐｌｅｓ　ｆｒｏｍ　Ｊｉｎｇｇａｎｇ　ｍｏｕｎｔａｉｎ　ｎａｔｕｒａｌ　ｒｅｓｅｒｖｅ　ｗｅｒｅ　ｉｓｏｌａｔｅｄ　

ａｎｄ　ｃｕｌｔｉｖａｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　ｐｌａｔｅ　ｃｕｌｔｉｖａｔｉｏｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗｉｔｈ　ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ　ｍｅｄｉａ．Ｓｏｍｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｗｅｒｅ　ｃｌａｓｓｉｆｉｅｄ　ａｎｄ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅｉｒ　ｍｏｒｐｈｏｌｏｇｙ．　

第４２卷第１Ｏ期　２０１４年５月　广州化工　Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ　Ｃｈｅｍｉｃａｌ　Ｉｎｄｕｓｔｒｙ　Ｖｏ１．４２　Ｎｏ．１０　Ｍａｙ．２０１４　土壤中植物根际促生菌研究进展　李海宗　，潘梅　（１盐城市环境监测中心站，江苏　盐城２２４００２；２盐城工学院，江苏盐城２２４０５１）　摘　要：植物根际促生菌（Ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ—ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ，ＰＧＰＲ）借助其代谢过程或代谢产物来改善植物生长条件及　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，更重要的是有些ＰＧＰＲ能够诱导植物产生系统抗性。本文主要介绍了共生、非共生固氮菌和溶磷菌的功能以及应用，强调应　在基础理论研究的基础上加大其产业化进展。　关键词：植物根际促生茵；代谢产物；植物促生作用　中图分类号：Ｘ１７２　文献标志码：Ａ　文章编号：１００１—９６７７（２０１４）０１０　００５２—０３　Ｒｅｓｅａｒｃｈ　Ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　Ｐｌａｎｔ　Ｇｒｏｗｔｈ——ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　Ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ　ｉｎ　Ｓｏｉｌ　ＬＩ　Ｈａｉ—ｚｏｎｇ　，ＰＡＮ　Ｍｅｉ　（１　Ｙａｎｃｈｅｎｇ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇ　Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｓｔａｔｉｏｎ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｙａｎｃｈｅｎｇ　２２４００２；　２　Ｙａｎｃｈｅｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉａｎｇｓｕ　Ｙａｎｃｈｅｎｇ　２２４０５　１，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ—ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ　ｃｏｕｌｄ　ｉｍｐｒｏｖｅ　ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｎｕｔｒｉｔｉｏｎａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｂｙ　ｉｔｓ　ｍｅｔａｂｏｌｉｃ　ｐｒｏｃｅｓｓｅｓ　ｏｒ　ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ，ｓｕｃｈ　ａｓ　ｆｉｘｉｎｇ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ　ｆｒｏｍ　ａｉｒ，ｐａｒｔｉｃｉｐａｔｉｎｇ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｓｏｉｌ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ，ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ａｖａｉｌａｂｌｅ　ｎｕｔｒｉｅｎｔｓ，ｓｅｃｒｅｔｉｎｇ　ｈｏｒｍｏｎｅｓ，ｓｔｉｍｕｌａｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｐｌａｎｔ　ｒｏｏｔ　ａｎｄ　ｉｎｈｉｂｉｔｉｎｇ　ｔｈｅ　ｇｒｏｗｔｈ　ｏｆ　ｈａｒｍｆｕｌ　ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ．Ｍｏｒｅ　ｉｍｐｏｒｔａｎｔｌｙ，ｓｏｍｅ　ＰＧＰＲ　ｓｔｒａｉｎｓ　ｃｏｕｌｄ　ｉｎｄｕｃｅ　ｐｌａｎｔｓ　ｔｏ　ｐｒｏｄｕｃｅ　ｓｙｓｔｅｍｉｃ　ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ．Ｔｈｅ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ　ａｎｄ　ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ　ｏｆ　ｓｙｍｂｉｏｔｉｃ，ｎｏｎ—ｓｙｍｂｉｏｔｉｃ　ｎｉｔｒｏｇｅｎ—ｆｉｘｉｎｇ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ａｎｄ　ｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓ—　ｓｏｌｕｂｉｌｉｚｉｎｇ　ｂａｃｔｅｒｉａ　ｗｅｒｅ　ｒｅｖｉｅｗｅｄ，ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｒｏｇｒｅｓｓ　ｏｆ　ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｉｚａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｂａｓｉｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｔｈｅｏｒｙ　ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｗａｓ　ｅｍｐｈａｓｉｚｅｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ—ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ（ＰＧＰＲ）；ｍｅｔａｂｏｌｉｔｅｓ；ｐｌａｎｔ　ｇｒｏｗｔｈ—ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ　ｆｕｎｃｔｉｏｎｓ．　土壤促生菌用于农产品增收已有几十年的历史。其主要作　用为：①为农作物提供营养；②刺激植物生长；③抑制植物致　病菌的活性；④改善土壤结构；⑤无机物生物累积。近年来，　土壤促生菌开始用于土壤有机矿化污染的治理，如污染土壤的　生物修复。在粮食产量相对可观的今天，植物根部细菌对较贫　瘠的土壤基质营养物质的相互转化作用、促进作用、增溶作用　等起到了非常重要的作用。目前，利用生物学方法来增加植物　营养提高作物产量变得更加流行。在一些研究中，利用植物根　际促生菌（ＰＧＰＲ）来提高作物产量是非常有效的一种方法　。。　世界范围内已采用大量的共生和非共生菌用于农作物来提高其　产量。　自然存在的土壤促生菌指的是固定在植物根系周围促进植　物生长的植物根际促生菌（ＰＧＰＲ）。植物根际促生菌有时也称　为植物健康根系促进菌或根瘤菌。通过ＰＧＰＲ与植物的相互关　系，可以分为两个类群：共生菌和根系自由生活的非共生菌。　根据ＰＧＰＲ生存的位置，也可以将其分为两类：内部植物根系　促生菌，如共生菌，生长在植物细胞内部，产生结节，使其生　存部位产生特殊结构；外部植物根系促生菌，如根系自由生活　的非共生菌，生活在植物细胞外部，不产生结节，但仍能促进　植物生长。众所周知的内生菌就是根瘤菌，在豆科植物的根部　产生结节。大量的细菌用于土壤接种菌来改善农作物的营养吸　收。根瘤菌属在世界范围内成功应用于豆科植物的固氮来提升　作物营养。另外，非共生固氮菌如固氮螺菌、克雷伯菌属、芽　孢杆菌也同样大面积用于可耕种土地来提高农作物产量。另　外，磷酸盐增溶菌如芽孢杆菌属和类芽孢杆菌属也用于土壤当　中来改善作物磷的吸收。研究表明，双接种菌根真菌和根瘤菌　明显促进－＜ｎｆ草的干物质积累，增加土壤中有效氮、有效磷含　量，提高菌根的侵染率　；双接种能够提高大豆对有机磷的利　用，促进固氮结瘤　，令厚荚相似的幼苗植株高度、干重、根　部干重、根瘤干重与数量皆有提高　。　ＰＧＰＲ对农业系统潜在贡献非常巨大，通常，ＰＧＰＲ作用体　现在三个不同方面：为植物合成特定化合物，促进植物吸收土　壤某种养分，减少或抑制植物病害。但ＰＧＰＲ促进作物生长及　提高作物产量的机理目前还未完全清楚，现有的解释有如下几　种：①产生了一种重要的酶，１一氨基环丙烷一１一羧酸酯　（ＡＣＣ）脱氨酶降低了根部的乙烯含量而使得植物根部生长顺利　长度增加；②产生了茁长素类激素，如吲哚乙酸（ＩＡＡ），脱落　酸（ＡＢＡ），赤霉酸（ＧＡ）和细胞分裂素　；③共生固氮菌　；　④通过含铁细胞、Ｂ一１，３葡聚糖酶、壳多糖酶、抗生素、氰化　物等产生吞噬细菌的植物噬菌体；⑤溶解和营养物质矿化，特　作者简介：李海宗（１９８１一），男，＿Ｔ

- 1 - 根际微生物对植物营养的作用

根际微生物是指生活在植物根际的微生物群体，包括细菌、真菌、放线菌等。它们与植物根系形成一种共生关系，可以对植物的生长发育和营养吸收起到积极的作用。

首先，根际微生物可以帮助植物吸收养分，特别是对钾、磷等微量元素的吸收有显著的促进作用。一些细菌和真菌能够分泌酸性物质，降低土壤的pH值，使得一些含磷的化合物变得更易被植物吸收。同时，它们还能够分泌一些生长素，促进植物的生长发育。

其次，根际微生物还能够保护植物免受病菌和其他有害生物的侵害。一些细菌和真菌可以分泌一些抗生素或其他生物活性物质，抑制一些病原微生物的生长繁殖。此外，它们还能够与植物共生，形成一种互惠共生关系，保护植物的根系免受化学毒害和其他环境压力的影响。

总之，根际微生物在植物生长发育和营养吸收中起着重要的作用。未来的研究可以进一步探索它们与植物之间的互动机制，为植物的生产和生态系统的维持提供更有针对性的解决方案。

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［８３］ＰａｌａｚｚｉｎｉＪＭ，Ｇｒｏｅｎｅｎｂｏｏｍ－ｄｅＨａａｓＢＨ，ＴｏｒｒｅｓＡＭ，ｅｔａｌ．

ＢｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｄｙｎａｍｉｃｓｏｆＦｕｓａｒｉｕｍｓｐｐ．ｏｎｗｈｅａｔ

ｓｔｕｂｂｌｅｉｎＡｒｇｅｎｔｉｎａ［Ｊ］．ＰｌａｎｔＰａｔｈｏｌｏｇｙ，２０１３，６２（４）：８５９－８６６．

［８４］ＰａｌａｚｚｉｎｉＪＭ，ＹｅｒｋｏｖｉｃｈＮ，ＡｌｂｅｒｉｏｎｅＥ，ｅｔａｌ．Ｒｅｐｒｉｎｔｏｆ“Ａｎ

ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄｄｕａｌｓｔｒａｔｅｇｙｔｏｃｏｎｔｒｏｌＦｕｓａｒｉｕｍｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍｓｅｎｓｕ

ｓｔｒｉｃｔｏｂｙｔｈｅｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｇｅｎｔＳｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓｓｐ．ＲＣ８７Ｂｕｎｄｅｒｆｉｅｌｄ

ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ”［Ｊ］．ＰｌａｎｔＧｅｎｅ，２０１７，１１：２－７．

［８５］ＰａｌａｚｚｉｎｉＪＭ，ＲａｍｉｒｅｚＭＬ，ＴｏｒｒｅｓＡＭ，ｅｔａｌ．Ｐｏｔｅｎｔｉａｌｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌ

ａｇｅｎｔｓｆｏｒＦｕｓａｒｉｕｍｈｅａｄｂｌｉｇｈｔａｎｄｄｅｏｘｙｎｉｖａｌｅｎｏｌｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎｉｎ

ｗｈｅａｔ［Ｊ］．ＣｒｏｐＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，２００７，２６（１１）：１７０２－１７１０．

［８６］ＬａｒｒａｎＳ，ＳｉｍóｎＭＲ，ＭｏｒｅｎｏＭＶ，ｅｔａｌ．Ｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｆｒｏｍｗｈｅａｔａｓ

ｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｇｅｎｔｓａｇａｉｎｓｔｔａｎｓｐｏｔｄｉｓｅａｓｅ［Ｊ］．ＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＣｏｎｔｒｏｌ，

２０１６，９２：１７－２３．

［８７］ＤíａｚＨｅｒｒｅｒａＳ，ＧｒｏｓｓｉＣ，ＺａｗｏｚｎｉｋＭ，ｅｔａｌ．Ｗｈｅａｔｓｅｅｄｓｈａｒｂｏｕｒ

ｂａｃｔｅｒｉａｌｅｎｄｏｐｈｙｔｅｓｗｉｔｈｐｏｔｅｎｔｉａｌａｓｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈｐｒｏｍｏｔｅｒｓａｎｄｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌａｇｅｎｔｓｏｆＦｕｓａｒｉｕｍｇｒａｍｉｎｅａｒｕｍ［Ｊ］．Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ