学文网摘要：植物根际微生物复杂多样，其中有益微生物对植物的促生抗逆作用明显，植物促生微生物（如根瘤菌、菌根菌）和生防菌（如木霉、假单胞菌）对植物具有多重作用，其抗病作用机理主要包括：重寄生作用、抗生作用以及提高诱导植物抗性。促生作用机理包括：提高植物对水分、养分的吸收转运能力；产生植物激素类物质。植物有益微生物在生物肥料、生防菌剂方面开发潜力巨大。
关键词：植物生长促进微生物；生防菌；促生抗逆作用
中***分类号： Q93 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-04-0065-1
随着现代农林业的发展，生态安全逐步受到生产者和科研人员的重视，化学农药的大量使用带来一系列的环境问题，包括环境污染、危害人畜健康以及病虫产生抗药性降低防治效果等，需要采用生物防治等环境协调性技术和手段以保证农林生产的正常进行和对病虫害的持续控制。植物根际微生物复杂多样，包括腐生菌（Saprophytes）、附生菌（Epiphytes）、内生菌（Endophytes）、病原菌（Pathogens）以及有益微生物（Beneficial Microorganisms），在自然生态系统中，不同微生物间在对生存空间和养分需求上相互制约平衡，而在农田以及林业苗圃中，人为的干预破坏了原有的微生物种类和数量，打破平衡，使病原菌生物量增加，从而导致了土传病害的发生，对植物的生长以及产量和质量产生影响，通过人为的添加植物根际有益微生物，可以改变微生物的群落系统，起到抑制病原菌，对植物促生抗逆的作用。植物根际微生物按照其最初的作用划分为两大类群：植物促生微生物（PGPM）和生物防治微生物（BCA），研究发现，植物根际有益微生物均具有多种功能，如植物促生微生物同时具有生物防治作用，而生防菌对宿主植物也能产生促生抗逆的作用[1]，本文就两类植物根际有益微生物及其互作对植物的促生抗逆作用作简要阐述。
1 植物促生微生物的生物防治作用
植物促生微生物主要包括根瘤菌（Rhizobium）、菌根菌等。根瘤菌对植物具有固氮作用，同时可以转化有机和无机磷供植物生长需要，对植物具有显著促生作用，几年来研究表明，根瘤菌对植物土传病害具有生物防治功能，根瘤菌的生物防治作用包括直接作用（包括竞争作用和抗生作用）和间接作用（促进植物产生抗性），如根瘤菌可以产生一种抗生素香草木樨毒素（Trifolitoxin）抑制病原菌的生长；同时根瘤菌可以产生铁离子螯合蛋白（Iron-chelating Siderophores）能够过量吸附土壤中的铁离子，使病原菌可利用的铁离子减少，从而起到抑制的作用，研究表明只有产生铁离子螯合蛋白的根瘤菌才具有生物防治功能。根瘤菌通过代谢出的酚类、黄酮类以及植物抗毒素类次生代谢产物诱导植物自身的抗性，从而间接的起到抑制病原菌生长和控制病害的作用[2]。菌根菌尤其是内生菌根菌在80%的陆生植物中广泛存在，在促进植物生长、提高植物水分吸收、增加矿物质的利用等方面发挥不可替代的作用，在病害防治方面，最初内生菌根与植物的共生体对土传病害的生物防治作用受到研究人员的关注，近年来内生菌根在叶部病害防治中的作用逐渐受到关注和研究，如Glomus的存在可减少由链孢菌引起的叶枯病发生率、减少Botrytis fabae引起的灰霉病以及植原体引起的枯黄病。内生菌根生物防治的作用机理包括：（1）对病原菌的拮抗作用；（2）竞争作用；（3）增加植物养分吸收利用能力，提高生长势；（4）改变植物根系结构；（5）诱导植物抗性。近年来，植物促生微生物在生物防治中作用日益受到重视，并不断进行深入的研究。
2 生物防治微生物对植物的促生抗逆作用
同植物促生微生物相同，著名的生防菌包括木霉（Trichoderma）、假单胞菌（Pseudomonas）等在有效控制植物病害的同时，对宿主植物也具有促生作用。同其他生防菌相比，木霉是研究最为深入的一类，其生防作用机理主要包括竞争作用、寄生作用、抗生作用以及诱导植物抗性，除生物防治作用外，木霉还具有促进植物生长提高产量的作用。研究表明，施用木霉菌后可以提高辣椒种子的发芽率；提高番茄、黄瓜的出苗率；增加辣椒的苗高和叶面积；提高黄瓜植株的生物量和干重。Yedidia黄瓜接种哈茨木霉（T. harzianum）后，同对照相比，根面积、根系长度、植株干重，叶面积分别增加95%、75%、80%和80%，对植物的促生作用显著，木霉的促生作用机理主要包括：（1）提高植物对水分和养分的吸收能力，增加对矿物质的吸收转运能力；（2）木霉本身代谢产生植物生长激素类物质包括IAA、Cyt等，促进植物的生长。总之木霉在促进植物生长方面具有“生物肥料”的作用[3]。同其他生防细菌相比，假单胞菌研究的最为深入，其作用机理主要包括：竞争作用；产生抑制病原菌生长的次生代谢产物以及诱导植物抗性等。大量的实验数据证明假单胞菌具有植物促生作用，假单胞菌的促生作用机制包括：通过溶磷作用提高植物对矿物磷的吸收转运能力；产生植物激素类物质如IAA促进植物生长[4]。
3 小结
植物生长促进微生物和生防菌是植物根际的两大类有益微生物，根际有益微生物与植物可形成互利共生体，通过直接或间接的作用促进植物生长，抑制病害发生，在生物肥料、生防菌剂的研制开发方面开发潜力巨大，具有广阔的应用前景。
参考文献
[1] Whipps, J.M. Prospects and limitations for mycorrhizas in biocontrol of root pathogens. Canadian Journal of Botany,2004,82:1198-1227.
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[3] Harman,G.E.Trichoderma species - opportunistic,
avirulent plant symbionts. Nature Reviews Microbiology,
2004,2:43-56.
[4] Gravel,V.Control of green house tomato root rot in hydroponic systems, using plant-growth-promoting microorganisms.Canadian Journal of Plant Pathology 2006,28: 475-483.
作者简介：马咸龙（1977-），男，林业工程师，研究方向：森林经营；李深（1976-），男，林业助理工程师，研究方向：森林经营；张宏敏（1976-），男，林业助理工程师，研究方向：森林经营。
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