植物根际促生细菌PGPR的强大作用

刘伟碧蓝生物

植物根际促生细菌PGPR的强大作用

陶宁

土壤是有生命的，这个生命就是土壤微生物，土壤中存在很多微生物，是土壤中一切肉眼看不见或看不清楚的微小生物的总称，包括细菌、真菌、放线菌、藻类和原生动物等，其中有一类重要的微生物菌群，叫做PGPR菌，PGPR是一群定植于植物根际、与植物根系密切相关的根际细菌，能够促进植物生长及其对矿质营养的吸收和利用，并能抑制有害生物的有益菌群。是由美国奥本大学的J.W. Kloepper于1978年首次提出植物根际促生细菌的概念。

目前已鉴定出多种PGPR 菌株，其中主要种类包括芽孢杆菌属( Bacillus) 和假单胞菌属( Pseudomonas) ，还有在原核微生物中发现某些放线菌，真核微生物中的许多真菌具有促生作用，仍用PGPR来泛指。PGPR菌对于植物有着很多功能：

1.促进植物生长的作用

（1）PGPR与植物的联合固氮作用

联合固氮是介于自生固氮和共生固氮体系的中间类型，固氮细菌与相应联合的植物之间具有较密切的相互影响，但又不形成根瘤那样的共生结构。主要包括氨化作用、固氮作用、硝化作用、硝酸盐还原和反硝化作用。

(2)PGPR提高氮肥利用率

某些PGPR细菌可将氨氧化成亚硝酸，硝酸菌将亚硝酸氧化成硝酸。硝酸菌群避免了亚硝酸盐在土壤中的积累，有利于机体正常生长，而土壤中的氨或铵盐必需在以上两类细菌的共同作用下才能转变为硝酸盐。从而增加植物可利用的氮素营养。

（3）PGPR能溶磷解钾

部分PGPR菌分泌甲酸、乙酸、丙酸、乙醇酸、延胡索酸等有机酸，降低植物根际土壤pH 值，使不溶性的磷转变成可溶性的磷，供植物吸收和利用。

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（4）产生植物生长刺激物质

一些细菌可产生生长素、赤霉素、细胞分裂素等植物激素，促进植物根系有效地吸收土壤中的水分和养分，以促进植物的生长发育，同时对植物体其他生命活动进行调控。许多PGPR菌株能够促进植物根生长、改变根形态，增加根长度、根毛数、侧根数、重量及表面积，对于植物吸收养分和水分具有显著影响。

（5）PGPR合成生物活性物质

将土壤中的硫氢化物和碳氢化物中的氢分离出来，与CO2、 N元素等混合在一起合成糖类、氨基酸类、维生素类及其他生物活性物质。调节土壤的微生态结构，促进土壤物质转化和循环，提高土壤肥力，为植物提供更多的可利用物质。

2.PGPR菌的生防作用

(1)分泌抗生素或水解酶

可在很大程度上抑制土壤病原微生物的生长与繁殖等，从而减少植物病原物对植物的侵染，增强植物抗逆性。

（2）空间与营养竞争

某些PGPR 抢占作物根表的一些分泌物较多、水分湿度大、适合细菌生长和繁殖的有利位点，有效地利用根际营养和根分泌物，减少了病原菌所必需的营养物质；或者占据了生态位点，并通过此方式抑制病原菌的繁衍和发展。

（3）PGPR 诱导系统抗性的产生

诱导系统抗性（ISR）就是利用生物或非生物的因子处理植物，使之形成了物理的或化学的障碍而产生抗性。