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植物内生细菌研究进展摘要:植物内生细菌是植物微生态系统的重要组成部分，具有广阔的理论研究价值和开发应用前景。
本文从植物内生细菌的概念、生物学作用及其应用等方面对近年来植物内生细菌的研究现状进行了综述,并展望其应用前景，以便为进一步研究和应用这类微生物提供信息。
关键词: 植物内生细菌，固氮作用，绿色菌肥引言: 植物内生细菌系统地分布于植物体内，与植物在长期系统发育共进化过程中建立了一种和谙联合的关系。
植物内生细菌有丰富的种群多样性，对宿主植物具有内生固氮、生物防治以及促进生长等多种生物学作用，可应用于防治植物病害、植物内生细菌联合的生物修复以及作为外源基因的载体等具有广泛的开发和应用价值，已成为国内外研究的热点。
在人们日益重视人与自然和谐相处的今天,研究和利用植物内生细菌对于替代或减少农药和化肥的使用,改善农业生态系统,保持植物微生态系统的生物多样性以及维护农田生态平衡实现可持续发展都有重要意义。
正文:1.植物内生菌的发展及概念植物内生细菌名称的由来是经历了几十年的发展才逐渐形成的。
1876 年, Pasteur 从无菌葡萄果汁中提取出内生细菌, 内生细菌由此逐渐引起了人们的关注[1], 传统观念曾认为健康植物体内不含细菌,从健康植物体内分离获得的细菌是由于消毒不严而受污染引起。
直至上世纪20～50 年代, 人们陆续从 30 多种健康植物体内分离到多种内生细菌, 植物体内含有细菌的事实才被肯定。
1866 年 De Bary 为将植物组织内生活的微生物与植物表面生长的表生菌(Epiphyte)区别开来, 首先提出了内生菌的概念[2]。
1992年Kloeooer 首次提出了“植物内生细菌”(endophytic bacteria)的概念[3]。
1995年Wilson将植物内生菌的概念概括为: 植物内生菌是指能在整个或部分生活周期中侵染活植物体, 但对植物组织不引起明显症状的微生物, 包括真菌和细菌[4], 1997 年 Hallmann 等又对植物内生细菌的概念进行了补充, 认为植物内生菌可从植物表面或从植物内部获得, 且它们的存在未使植物的表型特征和功能有任何改变[5]。
水稻根际微生物群落的组成与功能研究随着人类对农业和生态系统的深入了解和研究，人们对根际微生物群落的重视不断增强。
水稻作为全球最重要的粮食作物之一，在水稻根际微生物群落的研究中也引起了越来越多的关注。
本文将对水稻根际微生物群落的组成与功能进行研究，通过一系列的文献综述分析，探讨水稻根际微生物对水稻的生长发育和产量的影响。
一、水稻根际微生物群落的组成水稻根际微生物群落主要由细菌、真菌和放线菌组成。
这些微生物群落与水稻根系之间形成了一种共生关系，互相依存、互相影响。
1. 细菌类水稻周围的土壤中存在着大量的细菌，比如硝化细菌和脱氮细菌，它们能够扩大土壤的化学状态，为水稻吸收养分提供帮助。
此外，一些亚细菌和嗜酸乳杆菌可以分解有机物，促进水稻根系吸收养分。
2. 真菌类真菌是水稻根际微生物群落中的另一类重要微生物。
许多真菌如丝孢属、青霉属和曲霉属等，能够促进水稻根际固氮、抗病和增加养分吸收。
3. 放线菌类放线菌属于革兰阳性菌，它们能够产生一系列的次生代谢产物，其中不少具有杀菌成分。
放线菌对水稻疾病的防治也有重要意义。
二、水稻根际微生物群落的功能1. 提高养分吸收效率水稻根际微生物群落能够利用土壤中的营养物质，改善土壤环境，提高水稻养分吸收效率。
比如，硝化细菌、脱氮细菌和丝孢属真菌等，可以将硝酸盐还原为氨酸，增加土壤的氮素有效性，提高水稻的吸氮能力。
2. 抑制病害发生水稻根际微生物群落中的放线菌具有杀菌作用，可以抑制水稻病害的产生和传播。
此外，一些细菌和真菌也可以分泌抗菌物质，增强水稻的抗病能力。
3. 促进水稻生长发育水稻根际微生物群落中的细菌、真菌和放线菌可以与水稻根系形成共生关系，互相影响，促进水稻生长发育。
例如，一些真菌可以促进溶解无机磷，增加有效磷含量，提高水稻养分利用率。
4. 增加产量水稻产量的高低与土壤质量和水稻根际微生物群落密切相关。
通过利用微生物肥料，可以增加土壤肥力，提高水稻产量。
特别是在水稻种植过程中，适当调节和维护水稻根际微生物群落的平衡态，可以显著提高水稻产量。
·１５０·ＣｈｉｎｅｓｅＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＢｕｌｌｅｔｉｎＶ０１．２１Ｎｏ．２２００５Ｆｅｂｒｕａｒｙｈｔｔｐ：／／ｚｎｔｂ．ｃｈｉｎａｊｏｕｒｎａｌ．ｎｅｔ．ｃｎ植物内生固氮菌的研究进展覃丽萍ｔ，黄思良２，李杨瑞１，２（１广西大学农学院广西南宁５３０００５；：广西农业科学院广西南宁５３０００７）摘要：植物内生固氮茵是指定殖于植物体内与宿主植物进行联合固氮的一类微生物，不但具有固氮作用。
还有生物防治、促进植物生长的作用。
对植物内生固氮茵的研究始于上个世纪８０年代，至今已一从甘蔗、水稻等多种作物中分离到多种内生固氮茵。
综述了１０多年来内生固氮茵的研究进展，对固氮醋酸杆茵∞ｃｅｔｏｂａｔｅｒｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓ）等几种内生固氮茵的生理、生物学特性及其侵染方式、传播途径和固氮机理进行了较全面的概述。
并对应用内生固氮茵的可能性和意义，以及需要注意的问题作了一些探讨。
关键词：生物固氮；内生固氮茼；固氮酶ＲｅｓｅａｒｃｈＰｒｏｇｒｅｓｓｉｎＥｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈＱｉｎＬｉｐｉｎ９１，ＨｕａｎｇＳｉｌｉａｎ９２，ＬｉＹａｎｇｒｕｉｌ’２（１ＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｕａｎ萨ｉＵｎｗｅ瑙毋，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００５；２Ｃｕａｎ舒ｉＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００７）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｓｉｓｔｈｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｃｏｌｏｎｉｚｉｎｇａｎｄｆｉｘｉｎｇｎｉｔｒｏｇｅｎｗｉｔｈｉｎｐｌａｎｔｓ．Ｔｈｅｓｅｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓｈａｖｅｂｅｅｎｆｏｕｎｄｔｈａｔｔｈｅｙｍａｙｆｕｎｃｔｉｏｎａｓｂｉｏ－ｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ－ｐｒｏｍｏｔｉｎｇａｇｅｎｔｓ．ｒ１１ｌｅｓｔｕｄｙｏｎＥｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｓＷａＳｓｔａｒｔｅｄｉｎ１９８０ｓ．Ｕｐｔｏｔｏｄａｙ．ｍｕｌｔｉｐｌｅＥｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｓｈａｖｅｂｅｅｎｉｓｏｌａｔｅｄｆｒｏｍｖａｒｉｏｕｓｃｒｏｐｓｓｕｃｈａｓｓｕｇａｒｃａｎｅ．ｒｉｃｅ．ｎｅｒｅｖｉｅｗｅｘｐｏｕｎｄｓｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｐｒｏｇｒｅｓｓｉｎＥｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｓ．Ｔｈｅｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｓ，ｉｎｆｅｃｔｉｏｎｗａｙ，ｄｉｓｓｅｍｉｎａｔｉｏｎｐａｔｈ，ｎｉｔｒｏ－ｇｅｎ－ｆｉｘａｔｉｏｎｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｓｅｖｅｒａｌＥｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｓｉｎｃｌｕｄｉｎｇＡｃｅｔｏｂａｔｅｒｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｉｃｕｓａｒｅｅｘｐｌｉｃａｔ－ｅｄ．７ｎｌｅｐｏｓｓｉｂｉｈｔｙ．ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅａｎｄｅｘｉｓｔｉｎｇｐｒｏｂｌｅｍｓｉｎＥｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｒｅａｌｓｏｄｉｓ－ｃｕｓｓｅｄ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｎｉｔｒｏｇｅｎｆｉｘａｔｉｏｎ，Ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃｄｉａｚｏｔｒｏｐｈｓ，Ｎｉｔｒｏｇｅｎａｓｅ生物固定的氮量在整个自然界的固氮量中占的份量很高，为非生物固氮的两倍多【ｌ】。
植物固氮菌的筛选和鉴定技术植物固氮菌是一种能够将空气中的氮气转化为可供植物使用的氨的微生物。
它们是农业生产和生态环境中的重要成分，能够大幅度减少化肥的使用，提高作物产量，改善土壤环境。
因此，对植物固氮菌的筛选和鉴定技术的研究非常重要。
一、植物固氮菌的筛选植物固氮菌的筛选技术可以分为两类：直接筛选和间接筛选。
直接筛选是指根据植物中常见的固氮菌的特征(如罗德菌、艰难菌等)，利用分离富集技术，直接从土壤或根际中分离和筛选固氮菌。
这种方法简单易行，但它的筛选能力比较有限。
间接筛选则是以作物生长促进、氢气释放等作为固氮菌筛选的指标，通过对具备这些特征的细菌进行分离富集和筛选，如何同时兼顾作物生长和氮固氮的效果对筛选提出了更高的要求。
目前，常用的筛选技术包括荧光快速测量、Si膜过滤技术、PCR技术、微生物组培技术等。
荧光快速测量技术是一种常见的筛选方法。
通过荧光探针（如Acridine Orange, SYBR Green I）所发出的荧光信号，能够快速检测出生长在土壤和根际环境中的植物固氮菌，这些菌具有特有的荧光特征。
这种方法适用于样本量较少的情况下，但也存在着对设备要求高等问题。
Si膜过滤技术则是一种利用Si膜实现细菌分离、鉴定的技术。
通过先将样本在Si膜上培养，然后将培养基滴在Si膜中心，并让Si膜在培养基中浸透一定时间。
接下来，将Si膜转移到一盘培养基中进行进一步的培养，即可快速筛选出该环境下的植物固氮菌。
这种技术不仅能很好地保留样本的特征，还可以落实样本归档和保留的规范要求。
微生物组培技术则是一种基于微生物的分生技术，将固氮菌纯化分离后分别接种到富含养分的固定培养基中，经过培养后，细菌以生长点的形式展示出来。
这种技术的特点是检测灵敏度高，需要专门的设备和技术。
二、植物固氮菌的鉴定鉴定植物固氮菌的主要依据是形态学、生理学与分子生物学。
形态学鉴定主要包括形态学特征的摄影、显微镜观察和染色体及孢子的研究等。
植物固氮菌菌种筛选及其应用植物固氮菌是一种可以固定大气氮的细菌，这种细菌可以和许多植物建立共生关系，为植物提供固氮服务，同时也可以促进植物的生长和免疫系统的功能。
因此，植物固氮菌的选育和应用具有广泛的应用前景。
一、植物固氮菌的筛选为了从细菌中选出能够固氮并与植物形成共生关系的菌株，必须进行严格的筛选。
目前，常用的筛选方法包括以下几种：1、土壤样品筛选法：这种方法适用于从自然环境中筛选具有固氮能力的细菌。
首先从土壤中取样，然后通过培养来寻找具有固氮能力的细菌。
2、植物根系筛选法：这种方法适用于从植物根系中筛选具有固氮能力的细菌。
首先从植物根系中取样，然后通过培养来寻找具有固氮能力的细菌。
3、分子筛选法：这种方法适用于从分子水平上筛选具有固氮基因的细菌。
通过分子生物学技术，可以检测出具有固氮基因的菌株。
通过以上的筛选方法，可以获得具有固氮能力的细菌。
但是，在进行实际应用之前，还需要对这些细菌进行进一步的鉴定和优化。
二、植物固氮菌的应用植物固氮菌具有广泛的应用前景。
以下是植物固氮菌的几个常见的应用领域：1、农业领域：植物固氮菌可以与许多农作物建立共生关系，为作物提供固氮服务。
在农业生产中广泛应用的菌种包括大豆根瘤菌、豌豆根瘤菌等。
2、生态修复领域：植物固氮菌可以帮助植物生长，并提高植物的抗逆能力，从而促进生态修复。
例如，在荒漠化地区种植沙生植物，可以通过与固氮菌的共生来提高沙生植物的生长速度和适应性。
3、生物肥料领域：植物固氮菌可以作为纯菌肥料，用于改良土壤和提高作物产量。
这种肥料可以减少人工施肥的使用，从而减少土地污染和环境压力。
此外，植物固氮菌还被广泛应用于生态保育、饲料添加剂等领域。
三、植物固氮菌的未来展望未来，植物固氮菌的研究方向将主要包括以下几个方面：1、新菌种的发现和筛选。
为了更好地适应各种环境和作物，需要不断地发现和筛选具有特殊性能的新菌株。
2、生物技术手段的应用。
近年来，生物技术手段的日益完善，为植物固氮菌的研究提供了新的思路和方法。
《北方地区水稻根圈固氮甲烷氧化菌群落多样性及促生作用研究》篇一摘要：本文针对北方地区水稻根圈固氮甲烷氧化菌群落多样性进行研究，通过实验分析菌群结构与功能，并探讨其促生作用。
本研究不仅有助于了解根圈微生物群落与水稻生长的关系，还为农业生产中水稻栽培与微生物资源利用提供理论依据和实践指导。
一、引言近年来，随着农业生产技术的发展和环境保护意识的增强，水稻种植过程中根圈微生物群落及其生态功能成为研究的热点。
北方地区作为我国重要的粮食产区，水稻种植面积广泛，研究其根圈固氮甲烷氧化菌群落多样性及其对水稻生长的促进作用，对于提高农业生产效率和保护生态环境具有重要意义。
二、研究方法本研究采用分子生物学和微生物生态学方法，结合高通量测序技术和培养实验，对北方地区水稻根圈固氮甲烷氧化菌群落进行深入研究。
具体步骤如下：1. 样品采集：在北方典型水稻种植区采集根圈土壤样品。
2. 菌群分析：利用高通量测序技术对样品进行测序分析，获取菌群结构信息。
3. 培养实验：对筛选出的优势菌种进行培养，研究其生长特性和固氮、甲烷氧化等生理功能。
4. 促生作用实验：通过盆栽实验，观察菌群对水稻生长的促进作用。
三、实验结果与分析1. 菌群多样性分析：通过高通量测序分析，发现北方地区水稻根圈固氮甲烷氧化菌群具有较高的多样性，包括多种固氮菌和甲烷氧化菌。
2. 优势菌种筛选：在培养实验中，筛选出若干优势菌种，这些菌种在固氮和甲烷氧化方面表现出较强的活性。
3. 促生作用研究：通过盆栽实验，观察到接种优势菌种的水稻生长情况明显优于未接种对照组，表现出明显的促生作用。
四、讨论1. 菌群多样性：北方地区水稻根圈固氮甲烷氧化菌群多样性丰富，这可能与当地的气候、土壤条件以及水稻品种有关。
不同地区的菌群结构可能存在差异，这为今后深入研究提供了方向。
2. 促生作用机制：本研究发现，固氮甲烷氧化菌群对水稻生长具有明显的促进作用。
这可能是由于菌群在固氮过程中释放的氮素为水稻提供了营养，同时甲烷氧化过程也可能为水稻生长提供了能量。
生命科学Ｃｈｉｎｅｓｅ Ｂｕｌｌｅｔｉｎ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ第１８卷 第１期２００６年２月Ｖｏｌ． １８， Ｎｏ． １Ｆｅｂ．， ２００６植物内生细菌的分离冯永君＊植物内生细菌已成为国内外的研究热点其中有的具有促生与防治病害等对宿主植物有利的作用发现了有意义的定殖规律目前但它在农业上的巨大应用潜力业已彰显内生细菌； 共生定殖； 生物防治中图分类号２００５－０８－０１国家自然科学基金（Ｎｏ．３０４００００２）作者简介男杨新芳本科冯永君（１９７３男副教授１００４－０３７４（２００６）０１－００９０－０５人们已认识到化肥和农药在农业应用中的弊端而存在于土壤中或植物体内的具有控制病害与促生增产潜力的微生物将可能成为一个有效选择能够定殖在健康植物细胞间隙或细胞内绝大部分内生细菌对植物不造成实质性危害植物内生细菌在自然界中广泛存在它们在植物体中的数量很大而且它们的生物学功能多种多样［２￣６］国内外有关研究报道不断增加生物学功能以及定殖过程鉴定与分类自２０世纪中叶起９１第１期卢镇岳植物内生细菌的分离国内虽起步较晚富贵竹马尾松主要有以下几个属假单孢菌属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ）其中属于芽孢杆菌属的菌株数在多种植物中都为最多一般在植物根部与种子中内生细菌的含量比较高有的根部最多马冠华例如一些地区常下酸雨体内内生细菌的总数以及各组织内的内生细菌数会有所变化内生细菌分离与鉴定的方法一般都依赖于传统的平板培养方法也容易普及因而不能准确判断植物内生细菌的数量与种类利用非培养方法检测微生物种群的技术应用于植物内生细菌研究对于现已分离得到的植物内生细菌后者指能在植物根际与土壤中分离得到而且种类居多第一类对植物的作用是中性的第二类对植物生长发育有促进作用或能通过固氮与分泌激素促进植物生长发育等但需要注意的是了解这些关系不仅有利于认识植物内生细菌在自然生态环境中的地位能抑制宿主植物病原菌生长的内生细菌王万能和肖崇刚［２４］从烟草根部分离的内生细菌１１８菌株能防治烟草黑胫病［２４］； 龙良鲲等［１１］从番茄健康植株根内分离获得的２３９株内生细菌中有１８株能在平板培养中拮抗番茄青枯病菌国内外对棉花内生细菌的研究相对较多其中包括能拮抗根腐菌的假单胞菌属一些菌株和拮抗黄曲霉菌的洋葱假单胞菌（Ｐｓ． Ｃｅｐａｃｉａ）辣椒与哈密瓜等植物中也分离到多株具有防治病原菌能力的内生细菌２．２植物内生细菌对宿主植物有直接促生作用细菌定殖于宿主植物体内便能获得独特的微生态环境进行生长繁殖［２８］固氮细菌定殖于植物体内的独特微生态环境中能免受氧气等不利因素的影响并已从多种非豆科植物中分离到具有固氮能力的内生细菌Ｋａｌｌａｒ草以及多种谷类与能形成块茎的植物其固氮酶活性能达到一种典型根瘤菌（Ｂｒａｄｙｒｈｉｚｏｂｉｕｍ ｊａｐｏｎｉｃｕｍ）的２５％ ［３０］固氮基因ｎｉｆ在根瘤菌与这些固氮内生菌中是保守的然而不同固氮内生细菌采取不同的调控方式控制固氮酶的活性［３１￣３４］Ｅｇｅｎｅｒ等［３１］研究结果证明其中包括利用菌落的结构笔者研究表明并万方数据92生命科学第１８卷发现在该结构下ＹＳ１９会诱导表达出单体菌不具有的蛋白Ｐａｎ和Ｖｅｓｓｅｙ［３０］报道指出沈德龙等［３５］已证明水稻内生成团泛菌ＹＳ１９能分泌四种不同的植物生长激素一些固氮内生细菌同时具备分泌具有促生作用激素的能力［３３］具备收留有抗病促生作用的细菌作为内生细菌能力的植物由于植物内生细菌是普遍存在的袁红旭等［１２］从四个品种富贵竹茎叶中分离出６４个内生细菌谈家金等［３６］从健康马尾松茎部分离到一株内生细菌坚强芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｆｉｒｍｕｓ） ＧＤ２能诱发松材线虫病３植物内生细菌对宿主植物的侵染与定殖利用植物内生细菌作为生物制剂对植物进行生物预处理的确存在广阔的应用前景他们在实验中发现证明内生细菌能定殖在处于发育早期的植物中而是能在植物体内不同部位转移的研究了该菌对水稻的定殖情况在新根与根尖部分定殖的量比较高国内一些研究人员采用抗性基因标记的植物内生细菌也进行了类似的研究该菌对小麦纹枯病有明显的防治效果并能向茎基部用Ｂ９４６菌悬液浸种处理还发现细菌能定殖于根细胞间也能定殖于根细胞内而且对特定部位有所偏好该菌对番茄的青枯病具有防治作用且在根内的定殖能力大于茎内其定殖数量动态在根茎内均有一个但其在根内的数量变化明显较茎内平缓其对宿主的选择存在一定的专一性其结果表明并有明显的固氮能力其定殖能力之间也有区别他们使用ｇｆｐ基因对研究用细菌进行标记该泛菌与该苍白杆菌都能在植物胞间进行定殖内生细菌定殖不仅仅受植物品种与另一而且还受Ｒｅｍｕｓ等［４４］利用酶联免疫吸附的方法进行观察在植物液体培养的情况下内生细菌对植物的定殖能发生在发育的早期并且定殖的细菌在不同组织之间具有一定的流动性利用了不同的内生细菌标记与检测方法是一种传统而实用的方法９３第１期卢镇岳植物内生细菌的分离精度很低即把能使细菌发色的基因或常用的绿色荧光蛋白基因导入菌体冯永君和宋未［４５］已证明ＧＦＰ能在成团泛菌ＹＳ１９中稳定表达使用绿色荧光蛋白时需要使用特别波长激发的荧光蛋白［３７］人们越来越多意识到一个新的问题这些化学物质能诱导细菌发生特定的行为植物接受反馈信息后会再次产生新的信号通常对根际微生物与植物信号交流的深入研究会对揭示内生细菌定殖的起始步骤有重要作用植物内生细菌应用于农作物的病害防治与促生有明显的效果［１￣７］早在１９８６年已证明在水稻等５０多种植物上有增产抗旱成团泛菌 ＣＰＡ－２最初分离自苹果表面ＣＰＡ－２作为生物制剂的研究比较成熟其中包括温度认为竞争营养物是其中一种防治机制Ｔｅｉｘｉｄó等［５０］研究ＣＰＡ－２与碳酸盐联用作为防治手段的效果而且此浓度下的碳酸盐并不影响ＣＰＡ－２的生长是否能在合适的条件下进行培养可否与现有的安全可靠的防治手段联用分离内生细菌时所使用的植物体表灭菌方法对分离效果的影响内生细菌可能诱导宿主植物产生对人畜不利的性状还应该充分了解该菌的侵染因为一些内生细菌对于某些植物是有益或是无害的限制其传播是十分必要的而微生物的情况会更严重得多把一种微生物引入一个新的生态系统有可能影响很多土著微生物的生长内生菌的分离再回接我们对植物与微生物之间的关系不再是简单理解为生产者与分解者还可能帮助我们揭开植物研究中的某些谜团认识的持续提高ｇｅｎｅｔｉｃ， ｂｉｏｃｈｅｍｉｃａｌ ａｎｄ ｅｃｏｌｏｇｉｃａｌ ａｓｐｅｃｔｓ． ＦＥＭＳ ＭｉｃｒｏｂｉｏｌＲｅｖ， ２０００， ２４： ４８７￣５０６万方数据94生命科学第１８卷［９］Ｓｔｕｒｚ Ａ Ｖ， Ｃｈｒｉｓｔｉｅ Ｂ Ｒ， Ｍａｔｈｅｓｏｎ Ｂ Ｇ， ｅｔ ａｌ． Ｂｉｏｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆ ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ ｗｈｉｃｈ ｃｏｌｏｎｉｚｅ ｒｅｄ ｃｌｏｖｅｒ ｎｏｄｕｌｅｓ，ｒｏｏｔｓ， ｓｔｅｍｓ ａｎｄ ｆｏｌｉａｇｅ ａｎｄ ｔｈｅｉｒ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｎ ｈｏｓｔ ｇｒｏｗｔｈ．Ｂｉｏｌ Ｆｅｒｔｉｌ Ｓｏｉｌｓ， １９９７， ２５： １３￣１９［１０］Ｄｏｎｇ Ｚ Ｍ， Ｃａｎｎｙ Ｍ Ｊ， ＭｃＣｕｌｌｙ Ｍ Ｅ， ｅｔ ａｌ． Ａ ｎｉｔｒｏｇｅｎ－ｆｉｘｉｎｇ ｅｎｄｏｐｈｙｔｅ ｏｆ ｓｕｇａｒｃａｎｅ ｓｔｅｍｓ． Ｐｌａｎｔ Ｐｈｙｓｉｏｌ， １９９４，１０５： １１３９￣１１４７［１１］龙良鲲， 肖崇刚， 窦彦霞． 防治番茄青枯病内生细菌的分离与筛选． 中国蔬菜， ２００３， ２： １９￣２１［１２］袁红旭， 周立赖， 周锦兰， 等． 富贵竹内生细菌群落的生物效应研究． 中国生态农业学报， ２００５， １３（１）： ９５￣９７［１３］芦云， 罗明． 哈密瓜内生细菌的分离及拮抗菌的筛选．石河子大学学报， ２００４， ２２：１０４￣１０９［１４］邱思鑫， 何红， 阮宏椿， 等． 具有抑菌促生作用的植物内生细菌的筛选． 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内生固氮菌名词解释
一、定义
内生固氮菌是指那些能够在植物体内固氮的细菌，它们通过与宿主植物建立共生关系，将空气中的氮气转化为植物可利用的氮素营养。
二、分类
内生固氮菌主要包括两大类：自生固氮菌和共生固氮菌。
自生固氮菌是指那些能够在植物体外部独立生存并固氮的细菌，它们通常生活在土壤中；而共生固氮菌则必须与特定的植物建立共生关系，才能进行固氮作用，常见的共生固氮菌包括根瘤菌和豆科植物的共生关系。
三、作用机制
内生固氮菌的固氮作用机制十分复杂，主要涉及三个步骤：1) 固氮酶的合成：在适宜的条件下，内生固氮菌能够合成固氮酶，这是进行固氮作用的关键酶；
2) 氢的传递：固氮酶能够将大气中的氮气还原成氨，这个过程中需要氢作为还原剂；3) 能量和还原力的产生：在固氮过程中，内生固氮菌能够利用能量和还原力合成自身所需的营养物质。
四、生态意义
内生固氮菌在生态系统中具有非常重要的意义。
首先，它们能够将空气中的氮气转化为植物可利用的氮素营养，促进植物的生长和发育；其次，内生固氮菌与宿主植物建立的共生关系，有利于植物在贫瘠土壤中的生长和发育，提高植物的抗逆性；此外，内生固氮菌还能够促进土壤中有机物的分解和循环，改善土壤结构，提高土壤肥力。
五、应用前景
随着对内生固氮菌研究的深入，其在农业生产、生物修复和环境保护等领域的应用前景越来越广阔。
例如，通过基因工程手段改良内生固氮菌的固氮效率，提高植物的产量和品质；利用内生固氮菌促进植物在盐碱地、沙地等不良土壤中的生长，提高土地资源的利用率；同时，内生固氮菌在生物肥料、生物修复等方面的应用也具有广阔的前景。
禾本科植物固氮研究进展农作物固氮是指借助微生物将空气中的氮气还原为农作物能够利用的氨的过程。
本文综述了近年来从禾本科植物体内和根际发现的内生固氮菌和根际固氮菌的种类、特征及对宿主的促生机理，提出了发掘和利用禾本科植物的生物固氮潜力的努力方向。
标签：禾本科植物;联合固氮;联合固氮菌;根际固氮菌;内生固氮菌人类当前面临的最紧迫的问题之一是粮食短缺，粮食作物主要为禾本科植物。
对禾本科植物固氮的了解和研究有助于解决粮食短缺问题。
联合固氮作用在自然界广泛存在，对该体系的深入研究和探讨对于开发非豆科植物的固氮潜力具有重要意义。
虽然联合固氮的固氮效应不及共生固氮高，但其分布广，受益作物多，因此对于非豆科植物而言，联合固氮可能成为将来农、林、牧业中潜在的稳定氮源，其生态意义和经济效益都是不可低估的。
一、联合固氮菌的概念及研究意义20世纪70年代，巴西学者Dobereiner从热带禾本科牧草雀稗根际分离获得雀稗固氮菌，并提出根际联合固氮的概念，认为根际中存在一类自由生活的能固氮的细菌，定殖于植物根表或近根土壤，部分则能侵人植物根，但不与宿主形成特异分化结构，并将植物与细菌之间的这种共生关系称为联合共生固氮，又称为联合固氮作用。
这种固氮作用在自然界广泛存在，是介于根际自生固氮和结瘤固氮之间的过渡类型。
进入21世纪，人类社会普遍面临粮食、人口、环境、能源、资源等问题的困扰，加之目前化肥用量不断增加，土壤肥力日趋下降，如何保持农业生态环境的良好循环已成为当今世界现代农业的一个重大课题，在此背景下根际联合固氮作用逐渐显出其特殊的意义。
二、联合固氮菌种类联合固氮的种类和分布非常广泛，从禾本科作物到木本植物的根际中都有发现。
根据生理生态特征联合固氮菌大致可分成为三类：根际固氮菌、兼性内生固氮菌、专性内生固氮菌。
1.根际固氮菌。
根际固氮菌指定殖于根表的所有固氮细菌。
这类细菌不仅为植物提供氮素营养，其促进植物生长的主要原因在于产生的激素影响了植物的生理过程。
野生稻内生固氮菌多样性研究进展刘丽辉;蒋慧敏;王佩旋;唐小钰;彭桂香;谭志远【摘要】野生稻是一种重要的种质资源,也是宝贵的功能微生物资源库.国内外对植物内生固氮菌的研究较多,但野生稻内生固氮菌的相关研究进展未见报道.目前,野生稻内已发现的固氮菌至少有31个属74个种,大部分为兼性内生固氮菌且寄主范围广、分布地域全球化,而部分菌株是首次被发现或被报道具有固氮能力.野生稻内生固氮菌存在巨大发掘空间,现有研究大多集中在其促进生长、抗病害作用等方面.通过归纳统计已分离鉴定的野生稻内生固氮菌,对其物种多样性、生存环境多样性和生物学功能多样性进行了较全面的概述,以期丰富工农业微生物资源库,并为提高作物产量、开发微生物肥料提供可靠的理论依据和方向指引.【期刊名称】《生物技术进展》【年(卷),期】2017(007)006【总页数】13页(P567-579)【关键词】野生稻;内生固氮菌;促进生长;微生物肥料【作者】刘丽辉;蒋慧敏;王佩旋;唐小钰;彭桂香;谭志远【作者单位】华南农业大学农学院,广州510642;华南农业大学资源环境学院,广州510642;华南农业大学资源环境学院,广州510642;华南农业大学资源环境学院,广州510642;华南农业大学资源环境学院,广州510642;华南农业大学农学院,广州510642【正文语种】中文氮素是植物生长过程中需求量最大的元素，总固氮量中生物固氮占有绝大部分比例。
生物固氮不易因挥发、反硝化、淋溶过程等造成氮损失，同时也可避免引起环境污染。
因此，充分利用和发掘生态系统中的生物固氮潜能对农业发展的意义尤为重大。
植物内生固氮菌是指定殖在健康植物体内，与宿主植物进行联合固氮的一类原核微生物[1]，是植物微生态系统的天然组分。
由于长期的共同进化，植物内生菌与宿主植物建立了良好的互利共生关系[2]。
内生菌与根际、叶际附生微生物相比可使宿主植物更为受益，同时具有分泌生长素、溶磷以及增强植株抗病性、抗逆性等多方面的促进植物生长的作用，因此，野生稻内生固氮菌的研究已日益引起学者们的普遍关注。
