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植物与微生物互作的研究与应用自然界中的生物之间都存在着密切的关系和互动。
其中，植物和微生物之间的互作是一个非常重要的研究领域。
这种互作涉及到植物的生长、繁殖、养分吸收等方面，同时也涉及到微生物对植物害虫的防治、土壤中营养元素的循环等方面。
本文将对植物与微生物互作的研究进展及其应用进行阐述。
一、植物与微生物互作的研究进展1、植物与根际微生物的互作植物根际微生物是指在植物根际环境中与植物根部紧密联系的微生物群落。
这些微生物包括细菌、真菌、放线菌等。
其中真菌和放线菌被称为“根际真菌”和“根际放线菌”，它们对植物的生长具有重要的促进作用。
研究表明，植物根际微生物可以通过多种途径来影响植物生长，包括促进植物根系生长、调节植物生理代谢、提高植物的抗逆能力等。
例如，某些细菌和真菌能够分泌出一些有机物来供植物吸收，其中包括一些有机肥料，比如氨基酸和核苷酸。
此外，它们还可以分泌生长素、激素等物质来促进植物生长。
2、微生物在植物害虫防治中的应用植物害虫是植物生长过程中的一大威胁，在农业和园艺生产中经常会给植物带来一定的经济损失。
通常情况下，人们会采用化学农药来进行防治，但是这种方法不仅成本高昂，还会对环境和人类造成一定的危害。
因此，研究如何利用微生物来防治植物害虫成为了近年来的热点话题。
微生物防治植物害虫的方法通常包括两种：一种是利用微生物的天敌作为生物杀虫剂直接对植物害虫进行防治，比如利用蘑菇毒素杀死害虫；另一种则是利用微生物来激活植物的免疫系统，使植物自身产生对害虫的抗性。
比如，利用植物根际微生物来增强植物的抗虫能力，从而达到防治害虫的目的。
3、微生物对土壤中营养元素的循环的影响土壤中的氮、磷、钾等营养元素对植物的生长发育有着极其重要的作用。
而在土壤中，这些营养元素的循环主要依靠土壤微生物的参与。
例如，有些细菌和真菌可以利用有机物中的氮、磷等营养元素，将其分解成较小的分子后释放给植物吸收利用。
同时，细菌和真菌中还存在一些可以吸附和释放有机肥料的细菌类，通过调节这些细菌的数量来达到土壤养分的管理目的。
植物根际微生物对养分吸收的调控机制研究植物根际微生物是指存在于植物根际的微小生物，包括细菌、真菌和放线菌等。
它们与植物根系形成共生关系，对植物生长和发育具有重要影响。
其中一个重要作用是通过调控植物的养分吸收促进植物的生长。
本文将探讨植物根际微生物对养分吸收的调控机制，并分析其在农业生产和生态系统中的应用前景。
植物根际微生物与养分的循环植物通过根系吸收土壤中的养分，这包括氮、磷、钾等重要元素。
然而，土壤中的养分往往存在于有机化合物或者难以被植物直接利用的形态中。
在这个过程中，植物根际微生物发挥了重要作用。
首先，植物根际微生物能够分解有机物，释放出有机酸等化合物，这些化合物有利于养分的溶解和释放。
例如，某些细菌能够产生有机酸，将有机氮转化为无机氮，然后提供给植物吸收利用。
这样，植物根际微生物在土壤中促进了有机氮的矿化过程，提高了植物对氮的吸收效率。
其次，植物根际微生物还能够促进土壤中各种养分元素的转化和循环。
例如，植物根际细菌中存在一类叫做固氮菌的微生物，它们能够将大气中的氮气转化为植物可利用的氨氮。
这样，植物根际微生物能够提供额外的氮源给植物吸收利用，增加植物对氮的供应。
类似地，植物根际微生物还能够促进土壤中的磷循环，使得植物更加容易吸收土壤中的磷。
植物根际微生物与养分吸收的互利共生植物根际微生物和植物的互利共生关系在养分吸收中起着重要作用。
植物通过根系释放有机物，提供给植物根际微生物作为能量和碳源。
同时，植物根际微生物则提供植物所需的养分，并保护植物不受病原微生物的侵害。
具体来说，植物根际微生物通过产生一类叫做溶磷酸酶的酶，能够将土壤中的有机磷转化为植物可利用的无机磷。
这种酶的产生正是植物根际微生物为了获取能量和碳源而与植物共生的结果。
同时，植物根际微生物还能够分泌一些抗生素等物质，抑制土壤中的植物病原微生物的生长，保护植物不受病害侵害。
植物根际微生物的应用前景植物根际微生物的研究不仅对于揭示养分吸收的调控机制具有重要意义，还在农业生产和生态系统的修复中具有潜在应用价值。
枯草芽孢杆菌是一种植物根际促生细菌,于1872年由Cohn 正式命名[1],其广泛存在于自然界中,便于筛选分离,其所需营养成分简单、生长繁殖速度快、适应性及抗逆性极强,利于大量培养。
枯草芽孢杆菌能够分泌多种蛋白类和激素类活性物质,天然无毒害,是一种高效、经济、环保的微生物“工具”。
近年来,枯草芽孢杆菌在提高作物抗性、促进作物生长、改良土壤、改良作物品质4个方面的研究不断深入,笔者对此进行了综述。
1提高作物抗性枯草芽孢杆菌通过降低作物病害、增加作物抗逆境能力以及克服作物连作障碍等3个方面综合提高作物的抗逆性。
枯草芽孢杆菌具备定殖能力,可以在作物根、茎、叶内部和土壤中成功定殖,定殖量均可达到104CFU/g 以上的水平[2-3],从而抢占空间与营养,阻碍病原菌对作物的侵染与伤害。
同时,枯草芽孢杆菌在定殖后可以产生抗生素[4]、抗菌蛋白等活性物质使菌丝发生扭曲、肿胀和变形[5],进而抑制病原菌的生长,实现对病害的防治。
郑小亮[6]通过分级沉淀,获得一种新的抗菌粗蛋白,可使菌丝生长的形态畸形、底端膨大并抑制孢子的萌发,实现对禾谷镰刀菌的抑制。
枯草芽孢杆菌还可以诱导作物在逆境中产生抗性,经枯草芽孢杆菌GB03菌液浸泡处理后的紫花苜蓿种子,发芽势与发芽率均显著提高,株高、根长和生物量在不同盐浓度处理下,均有不同程度提升[7]。
尹汉文等[8]研究发现,在1g/LNaCl 胁迫下,添加枯草芽孢杆菌增加了苜蓿株高与叶面积,苜蓿产量较未添加菌剂处理增加18%且在一定程度上提高了苜蓿的耐盐性。
枯草芽孢杆菌能够降低土壤中真菌数量,提高连作土壤中蔗糖酶、脲酶等的活性,在一定程度上缓解连作障碍,促使作物生长。
刘丽英等[9]利用固态发酵制备枯草芽孢杆菌SNB-86菌肥,可以显著增加连作条件下平邑甜茶幼苗的株高、鲜质量和干质量。
2促进作物生长枯草芽孢杆菌能够分泌促进植物生长的活性物质,促进作物生长,有助于增产增收。
蔡学清等[10]研究发现,涂抹接种枯草芽孢杆菌BS-2菌株后,辣椒苗鲜重和干重分别较对照增加168.70%和181.25%,主要机制之一就是诱导辣椒体内吲哚乙酸等促进植物生长激素含量的提高,并降低脱落酸等抑制植物生长激素的形成。
植物根际微生物对土壤养分循环的影响研究植物根际微生物是生活在植物根部周围的微小生物群体，包括细菌、真菌以及古菌等。
在植物根际中，微生物与植物形成了一种密切的关系，通过相互作用，它们对土壤养分循环起着重要的调节作用。
本文将围绕植物根际微生物对土壤养分循环的影响展开研究。
一、植物根际微生物对土壤养分的转化和释放植物根际微生物通过分解有机物质、氮素固定和矿物质溶解等作用，促进了土壤养分的转化和释放。
首先，微生物通过分泌酶类降解有机物质，将复杂的有机质转化为可被植物吸收利用的简单物质，如氨基酸和葡萄糖等。
其次，一些特定的细菌还可以将大气中的氮气转化为植物可利用的铵态氮，提供给植物进行生长发育。
此外，微生物还可以溶解矿物质，将土壤中的矿质元素释放出来，为植物吸收提供便利。
二、植物根际微生物对土壤养分的稳定和保持植物根际微生物通过形成固定结构和黏附作用，稳定和保持了土壤中的养分。
微生物在根际形成生物胶团和生物膜等结构，这些结构能够将土壤颗粒黏合在一起，提高土壤的结构稳定性，减少养分的流失。
同时，微生物的胞外多糖物质也能够与矿物颗粒结合，形成具有吸附能力的团聚体，使得土壤中的养分更加稳定。
三、植物根际微生物的共生关系与土壤养分循环植物根际微生物与植物形成了一种共生关系，它们通过交换物质和信号，促进土壤养分的循环。
一方面，植物通过根系分泌出来的有机物质和氧气等提供给微生物，作为其生长发育所需的能量和呼吸物质。
微生物利用植物提供的物质转化养分，为植物根际提供可供吸收的形态，增加了植物对土壤养分的利用效率。
另一方面，微生物通过根际中分泌的激素、酶类和信号分子等，调节植物的生长和发育，增强植物根系的活性，促进养分吸收和转运。
结论综上所述，植物根际微生物对土壤养分循环具有重要的影响。
它们通过促进养分的转化和释放，增加土壤中的可利用养分；通过形成固定结构和黏附作用，稳定和保持土壤中的养分；通过共生关系和信号交换，促进土壤养分的循环和植物对养分的利用效率。
根际微生物对植物生长的影响研究植物是人类赖以生存的基础，但是很多人可能不知道，在植物的根系统中，有大量根际微生物。
这些微生物虽然数量微不足道，但对于植物生长和发展却有着举足轻重的作用。
近年来，越来越多的研究表明，根际微生物对植物的生长和发育具有重要影响，成为了研究热点之一。
1. 根际微生物的种类根际微生物指的是生长在植物根部周围土壤中的细菌、真菌和放线菌等微生物。
它们与植物的根系统形成一种生态系统，相互作用、影响彼此。
据统计，每一克土壤中的微生物数量可达千万级别，而根系上的微生物种类则高达数千种。
其中，细菌约占根际微生物总量的70%至80%，真菌约占10%至20%，放线菌和其他微生物占10%以下。
细菌种类繁多，有利于植物生长的通气菌、腐生菌、固氮菌等；真菌种类则主要包括根霉菌、念珠菌、链格孢等，它们能够分解有机质，为植物提供养分和其他物质。
2. 根际微生物的作用根际微生物对植物生长的影响因为种类、数量、环境等因素都不同，但是其基本作用可以总结为以下几点：（1）促进根系发育根际微生物与植物形成联盟，能够通过化学、生物、物理等多种方式影响植物根系的发育。
例如，通过分解有机质释放出可溶性矿物质，促进植物的生长；又如，微生物可以分泌一些亲生物质，利于根系生长。
（2）促进植物的养分吸收根际微生物不仅能够分解有机质，还能够帮助植物吸收氮、磷、钾等营养元素。
例如，一些固氮菌可以将空气种的氮固定成植物可以利用的氨基酸等营养元素；一些细菌则能够助长植物的根毛，促进吸收。
（3）增强植物的抗病能力根际微生物能够分泌类似于抗生素的物质，抑制有害微生物的生长和繁殖，从而保护植物不被病菌侵染。
同时，一些根际微生物能够刺激植物免疫系统，增强植物对外界环境的抵抗能力。
（4）提高作物产量和品质根际微生物与作物之间的共生关系可以帮助提高底肥效果，促进生长，增加产量和品质。
例如，许多种固氮菌能够增加冬小麦的穗数、粒数和单粒重，同时提高小麦的产量和蛋白质含量。
河北农业科学,2011,15(3):69-73Journal of Hebei Agricultural Sciences编辑 杜晓东根系分泌物与根际微生物互作的研究进展何 欢1,2,王占武1∗,胡 栋1,张翠绵1,李洪涛1,贾 楠1(1.河北省农林科学院遗传生理研究所,河北省植物转基因中心省重点实验室,河北石家庄 050051;2.河北师范大学生命科学学院,河北石家庄 050016)摘要:根系分泌物是植物与环境进行物质、能量和信息交流的重要载体,与根际微生物具有紧密的互作关系。
重点概述了根系分泌物对根际微生物种群、数量、分布和生长发育的影响以及根际微生物对根系分泌物的影响与机制。
深入研究根系分泌物和根际微生物是根际生态系统的重要组成部分,微生物非培养新技术的创新与突破将有助于揭示根际微生态规律,挖掘和利用根际功能微生物。
关键词:根系分泌物;根际微生物;根际微生态中图分类号:Q939.9 文献标识码:A 文章编号:1008⁃1631(2011)03⁃0069⁃05Progress on Interactions between Root Exudates and Rhizosphere MicroorganismsHE Huan 1,2,WANG Zhan⁃wu 1∗,HU Dong 1,ZHANG Cui⁃mian 1,LI Hong⁃tao 1,JIA Nan 1(1.Institute of Genetics and Physiology of Hebei Academy of Agriculture and Forestry Sciences ,Hebei Plant Gene Transport Center ,Shijiazhuang 050051,China ;2.College of Life Sciences ,Hebei Normal University ,Shijiazhuang 050016,China )Abstract :Root exudates ,the important carrier of substance ,energy and information exchange of plant withenvironment ,have closely interaction with rhizosphere microorganisms.The effects of root exudates on the population ,quantity ,distribution and growth of rhizospheric microorganism ,and the effects and mechanism of rhizosphere microorganisms on root exudates are summarized.Root exudates and rhizosphere microorganisms are the important component of rhizosphere micro⁃ecology.The innovation of microorganism non⁃culture technique will be helpful to revealthe rhizosphere miro⁃ecological law ,and discover and develop the functional microorganisms in rhizosphere.Key words :Root exudates ;Rhizosphere microorganisms ;Rhizosphere micro⁃ecology 收稿日期:2011⁃01⁃05基金项目:国家科技重大专项(2008Z07209⁃007⁃06);河北省科技支撑计划项目(08220302D);河北省科技支撑计划项目(09276707D)作者简介:何 欢(1984-),女,河北邯郸人,硕士研究生在读,研究方向为根际生态修复研究。
根际微生物的种类与功能研究作为生命体的一部分，植物需要以各种形式与生态环境相互作用，才能在自然界中生存。
其中，根际微生物的种类与功能研究，一直是农业生物学研究领域的关注点。
根际微生物包括细菌、真菌、放线菌、古细菌、病毒等多种类型。
这些微生物在植物的生长过程中，扮演着极其重要的角色，既能促进植物的生长发育，又能抵抗病原菌入侵，甚至提高植物的抗逆性。
本文就围绕根际微生物的种类与功能研究展开深入探讨。
细菌类微生物根际细菌是根系内生物多样性的主要组成部分，其种类与数量与植物生长状态、土壤采样的区域、土壤物理与化学性质等因素密切相关。
它们可以通过增加农田的土壤含氮量、磷量和钾量，提高土壤肥力和作物产量。
此外，细菌还能分解土壤中的有毒物质，降低其在环境中的寿命，使其更容易处理和回收利用。
它们还能生产植物生长激素和细胞信号分子，通过与植物的激素代谢、根毛发育、响应激素等进程互动，促进植物的生长发育。
真菌类微生物土壤中的真菌类微生物不仅能降解复杂有机化合物，增加土壤有机质，还能够促进植物吸收养分和增强植物对逆境的抗性。
一些真菌可以通过形成群落方式，使其活性物质的分泌和交流系统变得更为高效、有效。
真菌普遍具有较强的降解能力和高品质的生态环境追踪功能，对于保育和恢复植物与土壤健康，起到至关重要的作用。
因此，真菌类微生物已成为农业生产中重要的微生物资源之一。
放线菌类微生物放线菌类微生物在根系制备过程中起着重要的作用。
这些微生物通过产生酸、酵素、多糖和激素等介质，来影响植物的生长。
它们被认为是植物生长的生物调节剂的潜在来源。
其它微生物类在根际微生物的种类与功能研究中，还有一些微生物在作物生产上发挥着重要的作用。
例如，革兰氏阳性菌类，能够通过分泌慢作用的植物生长激素和干扰素，促进作物的生长；几丁质分解杆菌和腐烂性细菌，则具有对几丁质、纤维素等材料降解的能力，对于提高土壤质量具有重要的作用。
总之，根际微生物的种类与功能研究是极为重要的。
PGPR作用机制及其在农业上的应用研究进展植物生长促进剂（PGPR）是一类以根际内生菌为代表的微生物，能够促进植物生长和防治病虫害。
PGPR主要包括植物鞘菌属（Pseudomonas），根瘤菌属（Rhizobium），拟杆菌属（Azospirillum），放线菌属（Streptomyces）等。
由于其生物学特性和良好的环保性，PGPR在农业上的应用越来越受到关注。
PGPR促进植物生长和振荡表现为多种作用机制。
一方面，PGPR与植物根系形成共生关系，通过根际渗透压、土壤酸碱度、微生物种群等因素的调节，促进植物对养分的吸收和利用，如磷、氮、钾、铁等离子体同时释放外泌物，如植物生长激素、酸性生物物质、次级代谢产物等，在植物根系周围的土壤环境中形成生长促进剂的浓度梯度，从而激发植物根系生长。
另一方面，PGPR可以合成杀菌物质和微生物蛋白质等植物保护物，能够诱导植物抗病性，拮抗植物病原菌或寄生菌，增加植物对病原菌和胁迫的抗性，从而提高植物的生长和产量。
近年来，PGPR在农业上的应用正在得到广泛的研究。
PGPR能够提高植物生产效益，优化农业系统的可持续性发展。
例如，多重菌株PGPR混合发酵物的深度施用可以显著提高水稻的翻转率和粒子形态，促进水稻生长；施用PGPR能够增加蚕豆根部中铁含量、生长势和产量，降低土壤中亚硝酸盐和硝酸盐的含量，从而提升蚕豆品质；PGPR能够减少蔬菜中残留的农药和重金属元素，提高蔬菜的品质和安全性。
因此，PGPR的应用为实现绿色农业和农村生产的可持续性发展提供了有力支持。
总之，PGPR在农业上广泛应用的前景广阔。
未来的研究需要深入研究PGPR对植物生长机制的影响，参入新型生物技术手段，开发PGPR新品种，建立科学合理的农业生态系统，以实现农业的高效、绿色和可持续发展。
根际微生物与植物生长发育及逆境响应研究随着环境污染和人口增长的影响日益显著，农作物的生长环境变得越来越不友好。
因此，寻求新的解决方案来促进植物生长成为农业业界的一大挑战。
幸运的是，根际微生物可以作为有效的解决方案之一来促进植物的生长发育和逆境响应。
在本文中，我们将探讨根际微生物是如何影响植物生长发育的以及如何帮助植物适应不利环境条件。
根际微生物与植物生长发育许多研究表明，植物和根际微生物之间的相互作用对促进植物生长发育起着关键作用。
根际微生物可通过多种方式与植物直接或间接交互，从而增强植物的生长发育。
首先，根际微生物可以通过固定大气中的氮来提供额外的氮源，这是植物生长所需的主要营养元素之一。
氮固定微生物可以供应植物所需要的养分，从而增强植物的抗性和生长能力。
其次，根际微生物可以产生有利的物质，如植物生长素、赤霉天蓝和维生素B 等，这些物质可以促进植物的生长发育、促进植物表现出更好的光合作用，增强植物自身对环境的适应能力。
最后，根际微生物可以帮助植物防御害虫和病原体的侵入。
与根系微生物的共生能够促进植物的免疫响应，并启动所需的信号通路，从而保证植物能够抵抗大量的病害和自然灾害。
根际微生物与逆境响应相对于植物生长而言，逆境响应是一项更加复杂和具有挑战性的任务。
随着环境不断的变化，植物面临着为获得营养，治疗疾病和抵御有害微生物以及其他恶劣环境的挑战。
在这种情况下，根际微生物可以通过各种途径来帮助植物适应逆境，从而增强其生长发育。
首先，根际微生物可以在植物中形成通信网络。
它们通过排放信号分子来与一般组织相互交流，这有助于建立一个强大的防御体系。
在这个体系中，微生物会与植物产生互惠关系，同时在植物产生抗性时，它们会自主释放有益的代谢产物进入植物。
其次，根际微生物也可以通过激活植物的免疫系统来促进植物适应逆境。
这些微生物通常通过与植物的共生来启动植物自身的防御机制。
例如，它们可能会刺激植物产生多个代谢物，从而提高植物的抗性和生长能力。
植物根际促生菌防治黄瓜枯萎病的研究进展作者：杨倩，薛璐，郭慧，付瑞珂，张涛，申顺善，杜南山，朴凤植来源：《中国瓜菜》2022年第01期摘要：黄瓜枯萎病是制约黄瓜生长发育及产量的重要生物胁迫因素。
近年来，黄瓜生产过程中土地长期高度集约化、高复种指数以及不合理的施肥、灌溉等措施造成土壤微生物区系失衡，导致黄瓜枯萎病危害日趋严重。
植物根际促生菌（PGPR）不仅能改善黄瓜根际微生物区系结构，促进黄瓜生长发育，还能通过自身作用或诱导黄瓜产生系统抗性以有效防治黄瓜枯萎病。
综述了PGPR促进植物生长和防治病害的作用机制，以及利用PGPR防治黄瓜枯萎病的研究进展，以期为PGPR在黄瓜生产中的应用研究提供参考。
关键词：黄瓜；植物根际促生菌；作用机制；黄瓜枯萎病中图分类号：S642.2 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2022）01-001-08Research progress in the control of cucumber Fusarium wilt by plant growth-promoting rhinoacteriaYANG Qian1， XUE Lu1， GUO Hui1， FU Ruike1， ZHANG Tao1， SHEN Shunshan2，DU Nanshan1， PIAO Fengzhi1（1. College of Horticulture， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， Henan，China; 2. College of Plant Protection， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002，Henan， China）Abstract： Cucumber Fusarium wilt is an important biological stress factor that restricts the growth and yield of cucumber plants. In recent years， the imbalance of soil microflora caused by long-term intensive land， high multiple cropping indexes， and unreasonable fertilization and irrigation in cucumber production has led to the increasingly serious harm of cucumber Fusarium wilt. Plant growth-promoting rhizobacteria （PGPR） can not only improve the microbial flora structure of cucumber rhizosphere and promote the growth and development of cucumber， but also effectively control cucumber Fusarium wilt by itself or inducing systemic resistance of cucumber. We summarize the mechanism of PGPR in promoting plant growth， controling of plant disease ， and the research progress of using PGPR to control cucumber Fusarium wilt. This review will provide a reference for the application of PGPR in cucumber production.Key words：Cucumber; Plant growth-promoting rhizobacteria; Action mechanism; Cucumber Fusarium wilt黃瓜（Cucumis sativus L.）是一种典型的全球性重要蔬菜和经济作物[1]。
植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展一、本文概述植物根际分泌物与土壤微生物的互作关系是土壤生态学和环境科学领域的重要研究内容。
根际，作为植物与土壤微生物交互作用的关键区域，其分泌物对土壤微生物群落结构、功能和活性具有显著影响。
本文旨在综述近年来关于植物根际分泌物与土壤微生物互作关系的机制研究进展，包括根际分泌物的组成与功能、土壤微生物对根际分泌物的响应以及二者互作在植物生长、土壤养分循环和生态系统健康等方面的作用。
通过综述相关研究，可以为深入理解植物与土壤微生物相互作用机制提供科学依据，同时为农业生产中的土壤管理和生态修复提供理论支持。
二、植物根际分泌物的种类与功能植物根际分泌物是一个复杂且多样的化合物群体，主要包括低分子量有机酸、氨基酸、糖类、酚酸、黄酮类化合物等。
这些分泌物在植物与土壤微生物的互作关系中发挥着至关重要的作用。
低分子量有机酸，如柠檬酸、苹果酸、草酸等，是植物根际分泌物的主要成分之一。
它们能够影响土壤的pH值，从而影响土壤中营养元素的可用性和微生物的活性。
这些有机酸还能与土壤中的铝、铁等离子形成络合物，提高这些离子的移动性和植物对这些元素的吸收效率。
氨基酸作为蛋白质的基本构成单元，也是植物根际分泌物的重要组成部分。
它们可以作为微生物的碳源和氮源，促进微生物的生长和活性。
同时，某些氨基酸如谷氨酸、天冬氨酸等还具有螯合金属离子的能力，对土壤中重金属的解毒和植物对营养元素的吸收具有积极作用。
糖类物质，如葡萄糖、果糖、蔗糖等，在植物根际分泌物中也占有一定比例。
它们可以作为微生物的能源物质，促进微生物的生长和繁殖。
糖类物质还能与土壤中的蛋白质和脂质结合，形成稳定的土壤团聚体，有利于土壤结构的改善和土壤水分的保持。
酚酸和黄酮类化合物是植物根际分泌物中的一类重要次生代谢产物。
它们具有很强的抗氧化性和抗菌活性，可以抑制病原菌的生长和繁殖，提高植物的抗病能力。
这些化合物还能与土壤中的蛋白质和核酸结合，影响微生物的代谢和遗传过程。
植物与根际微生物互作研究植物与根际微生物之间的互作关系是近年来植物学研究领域的热门话题。
根际微生物是指存在于植物根系周围土壤中的微生物群体，包括细菌、真菌和放线菌等。
它们与植物之间通过共生关系相互作用，对植物的生长发育、养分吸收和抵抗病害等方面起到关键作用。
本文将重点探讨植物与根际微生物的相互作用机制以及其在农业生产和生态系统中的应用。
一、互惠共生关系在植物与根际微生物的相互作用中，最常见的是互惠共生关系，即植物通过根际微生物获得养分供应，而根际微生物则依靠植物提供的有机物进行生存和繁殖。
这种互惠共生关系在土壤中广泛存在，并对土壤养分循环和植物健康产生重要影响。
首先，根际微生物通过分解有机质释放出植物所需的养分。
植物中的根系分泌物包含大量的有机物质，如根黏、根癌、黄酮类物质等，这些物质能够诱导土壤中的微生物进行代谢活动，促进土壤中的有机质分解，使养分更加易于被植物利用。
其次，根际微生物通过固氮作用为植物提供氮源。
一些细菌和蓝藻能够进行固氮作用，将空气中的氮转化为植物可利用的形式。
这对于土壤中氮素含量较低的地区尤为重要，能够显著提高植物的生长和产量。
此外，根际微生物还能够合成生长促进物质，如植物生长素和植物激素。
这些物质能够帮助植物调节生长，促进根系伸展和侧根生长，增加植物的吸收面积和养分吸收效率。
二、根际微生物对植物健康的影响根际微生物对植物健康的影响主要包括抗病性的提高和促进植物生长发育。
首先，根际微生物能够通过竞争抑制病原微生物的生长。
一些根际微生物具有产生抗真菌物质和产生抗菌肽的能力，能够抑制病原微生物的侵染。
此外，根际微生物还能够与植物形成种间共生关系，通过释放一些挥发性化合物来吸引天敌，从而减少植物的病害损失。
其次，根际微生物能够促进植物生长发育。
根际微生物除了提供养分之外，还能够促进植物根系的生长，并增加根毛的数量和表面积，从而增强植物对养分的吸收能力。
此外，根际微生物还能够通过激活植物的免疫系统，增强植物的抵抗力，减少病害的发生。
“根际”一词最先由德国科学家LORENZ HILTNER 教授于1904年首次提出，主要用来描述“受豆科植物根系影响的土壤微环境，在微环境内微生物的数量远远高于土体”[1]。
根际是指距离植物根系几毫米宽的狭窄土壤区域，包含众多种类的微生物以及腐殖质等物质，其对农作物的生长发育具有深远的影响[2]。
根际微生物是指紧密附着根际土壤颗粒中的微生物，主要包含细菌、真菌、古生菌等。
根系分泌物广义上是指根系生长过程中释放到介质中的全部有机物质，但有时仅指通过溢泌作用进入土壤中的可溶性有机物。
植物根系分泌物能给根际微生物提供存活及生长发育的营养物质；根际微生物促进土壤中有机质的分解，同时使土壤中碳、氮、硫、磷等元素参与到农作物的不同新陈代谢中，有利于完北方农业学报2019,47(4):102~107JOURNAL OF NORTHERN AGRICULTUREdoi:10.3969/j.issn.2096-1197.2019.04.18收稿日期：2019-07-06基金项目：国家自然科学基金（31860356）；内蒙古大学博士后启动基金（5175505）；内蒙古自治区科技计划重点项目（2060402）；内蒙古自治区科技创新引导项目（KCBJ2018056）；国家重点研发计划项目（2016YFD0300305-03，2016YFD0300304-03）作者简介：方静（1996—），女，硕士研究生，研究方向为农田生态中抗逆微生物的筛选与利用。
通讯作者：路战远（1964—），男，研究员，博士，博士生导师，主要从事保护性耕作和旱作农业等方面的研究工作。
农作物根际微生物的研究进展方静1，赵小庆1，2，史功赋1，程玉臣2，张向前2，张德健1，郝楠森3，武海明4，赵玉河4，路战远1，2（1.内蒙古大学，内蒙古呼和浩特010020；2.内蒙古自治区农牧业科学院，内蒙古呼和浩特010031；3.呼伦贝尔市农牧业机械技术推广站，内蒙古海拉尔021008；4.呼伦贝尔农垦科技发展有限责任公司特泥河试验站，内蒙古特泥河021008）摘要：根际微生物是指紧密附着根际土壤颗粒中的微生物。
根际微生物在促进农作物生长发育、防治病害方面具有重要作用。
文章对近年来国内外农作物根际微生物研究进展进行了综述，并主要从农作物对根际微生物的影响、根际微生物对农作物的影响以及农业措施对农作物根际微生物的影响三方面进行阐述，以期为农作物根际微生物的深入研究与利用提供借鉴。
关键词：农作物；土壤；根际微生物；多样性中图分类号：Q948.122.3文献标识码：A文章编号：2096-1197(2019)04-0102-06Research progress on rhizosphere microorganisms of cropsFANG Jing 1,ZHAO Xiaoqing 1,2,SHI Gongfu 1,CHENG Yuchen 2,ZHANG Xiangqian 2,ZHANG Dejian 1,HAO Nansen 3,WU Haiming 4,ZHAO Yuhe 4,LU Zhanyuan 1,2(1.Inner Mongolia University ,Hohhot010020,China ;2.Inner Mongolia Academy of Agricultural and Animal Husbandry Sciences ,Hohhot010031,China ;3.Hulun Buir Agricultural and Animal Husbandry Machinery Technology Promotion Station ,Hailar 021008,China ;4.Tenihe Test Station of Hulun Buir Agricultural Reclamation Technology Development Co.Ltd.,Tenihe021008,China )Abstract :Rhizosphere microorganisms refer to the microorganisms closely attached to rhizosphere soil particles.Rhizosphere microorganisms play an important role in promoting crop growth and disease control.In this paper ,the researches on rhizosphere microorganisms of crops at home and abroad in recent years were reviewed.The effects of crops on rhizosphere microorganisms ,rhizosphere microorganisms on crops and agricultural measures on rhizosphere microorganisms of crops werediscussed in order to provide reference for future researches on rhizosphere microorganisms of crops.Keywords :Crops ;Soil ;Rhizosphere microorganisms ;Diversity成农作物自身的物质循环，促进农作物的生长发育；它是农作物土壤生态系统中物质循环和能量流动的主要承担者[3-4]。
在农田生态系统中，合理的农田管理措施，能有效地保护和改善土壤环境，影响土壤微生物的多样性；农作物根际微生物能影响农作物生长发育、增强养分有效利用、抵御逆境危害等；农作物通过根系分泌物能有选择地“驯化”特异有益微生物，有利于其更好地生长发育，总之，农作物、根际微环境和根际微生物之间相互依赖、相互影响，共同维持农业生态系统平衡。
1农作物对根际微生物的影响1.1农作物根际微生物多样性农作物根际微生物多样性在某种程度上能与农作物生长状态、抗逆能力、防御疾病危害存在紧密的关联，农作物根际微生物在土壤环境中呈现高丰度且随农作物生育期不同而存在明显差异。
潘丽媛等[5]研究表明，高产水稻根际微生物总量远大于非根际土壤的微生物总量，其中细菌占根际微生物总量的89.46%，是绝对的优势菌群。
徐瑞富等[6]对小麦不同生育时期根际微生物的数量研究发现，真菌和细菌数量在拔节期到灌浆期的5个时期逐渐增多，并在灌浆期达到最大值。
汪娅婷等[7]对云南玉米根际微生物群落多样性进行研究发现，在云南省的3个样地中，细菌群落分布中相对丰度最高的是变形菌门，且共有的优势菌门分别是拟杆菌门、变形菌门、放线菌门，芽孢杆菌属（8.88%）和鞘氨醇单胞菌属（5.91%）为优势菌属。
JIN等[8]通过16S扩增子测序获得谷物根面微生物群落组成，发现在陕西杨凌和河北张家口地区谷子根际微生物的优势菌门分别是放线菌门和变形菌门。
KWAK等[9]通过改变根际微生物组成结构提高番茄抗枯萎病的能力，并基于16S扩增子测序发现，抗枯萎病品种在生长和开花阶段变形菌门、拟杆菌门、酸杆菌门、厚壁菌门的丰度较高。
农作物根际表面微环境是农作物、土壤微环境和土壤微生物之间复杂相互作用的结果，它们共同维持农田生态系统的平衡。
农作物表型与微生物多样性的关联研究及利用微生物提高农作物抗逆能力、减轻逆境危害将是农作物抗逆研究的重要方向。
1.2农作物根系分泌物植物根系吸收水分和无机养分，释放有机分泌物[10]。
植物根际微环境中的每克土壤含有数十亿种微生物，它是一个高度复杂和动态的生态系统[2，11-12]。
根系分泌物与根际微生物存在紧密的关联。
根系分泌物能影响农作物根系的生长发育，而这些物质均是从植物活的根系中不断释放出来的。
根系分泌物也可以为根际微生物提供多种有机化合物，而根际微生物群落结构变化也会影响根系分泌物的释放速率[13]。
TAKAGI等[14]在大麦品种的根液中分离出麦根酸，并验证在铁胁迫下麦根酸分泌量明显增加，进而可以刺激缺铁禾本科植物对铁素的吸收。
曲晓华等[15]研究发现，大豆根系分泌物中苹果酸、酒石酸和油酸甲酯对微生物的生长有促进作用。
张文明等[16]基于不同连作年限分析根系分泌物对马铃薯生长发育的影响，结果表明，随着连作时间的增加，根系分泌物对马铃薯的毒害作用逐渐增强。
王璐等[17]研究表明，花生、大豆、甘薯和玉米根系分泌物均抑制小麦种子萌发，对小麦幼苗生长发育的化感作用随根系分泌物浓度的升高而降低，不利于幼苗的生长发育。
总之，根系分泌物对农作物的生长及根际微生物具有动态的双向调节作用。
1.3转基因转基因农作物在全球范围内的种植不仅可以提高经济效益，更重要的是能提高农作物产量、改善品质，有利于解决粮食短缺问题，因此也引起了人们对转基因农作物在土壤生态系统中潜在风险的关注。
转基因农作物对土壤微生物的潜在影响包括转基因蛋白对非目标土壤微生物的直接影响和化学成分的变化对土壤微生物的间接影响[18]。
LIANG等[19]采用转基因高蛋白大豆品种ZD91和野生型品种ZD进行了为期2年的根际细菌群落结构的研究，结果表明，ZD91对根际细菌群落无明显影响，ZD91和ZD 均有7个优势细菌门，分别为酸杆菌门、变形菌门、放线菌门、拟杆菌门、疣微菌门、浮霉菌门、厚壁菌门；植物生长阶段和年份对细菌群落具有更强的影响。
ZHOU等[20]探讨cry1Ac转基因甘蔗对根际土壤4期方静等：农作物根际微生物的研究进展103酶活性和微生物群落多样性的潜在影响，结果表明，根际土壤中可培养微生物的数量随甘蔗生长期而变化，甘蔗分蘖期和伸长期的样品比成熟期的样品具有更多的可培养的细菌和放线菌。
KHAN等[21]研究表明，携带合成几丁质酶（NiC）基因的转基因甘蓝型油菜表现出广谱抗真菌能力。
NiC基因在2个油菜品种对根际土壤酶活性和土壤微生物群落结构的影响中均无显著差异。
SOHN等[22]研究CaMSRB2的转基因耐旱水稻MSRB2-Bar-8对土壤微生物的影响，结果表明，转基因和非转基因水稻之间的土壤化学性状没有显著差异；变形菌门和绿弯菌门在幼苗期占优势，而在转基因和非转基因水稻成熟期绿弯菌门优于变形菌门，最终得到MSRB2-Bar-8对土壤微生物的影响不显著。
总之，转基因农作物对根际微生物的影响不显著，这也对后续转基因农作物和根际微生物的研究提供了一定的理论参考。
2根际微生物对农作物生长的影响2.1根际有益微生物对农作物的影响植物根际促生菌（plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR）是土壤微生物中促进植物生长、增强矿质营养吸收和利用，并能抑制有害生物的一类典型有益菌。
