植物内生细菌研究进展
植物内生细菌在生物修复方面的研究进展
式 落 后 、 械 化 水 平 较 低 、 营规 模 小 、 动 强 度 大 大 户 , 机 经 劳 同时 扩大 盐碱 地 植 棉利 用 和 改 良, 靠 滩涂 盐 依 且 生产 率 低 、 产成 本 比较 高 。加强 植 棉 机械 研 制 , 碱 地植 棉 推 动 江苏 省 植棉 面 积恢 复 。三是 加 快构 建 生 尤其 是 长 江 、 黄河 流 域 棉 区 的棉 花采 收 机 械研 制 。 打 植 棉农 技 专 业化 服 务 体 系 。要 引导 和推 进 植棉 机 械 破棉 花 机 械化 技 术 瓶颈 , 同时 , 快植 棉 机 械 的推 广 化 服务 专 业 户或 专 业 队发 展 , 展针 对植 棉 费 工 、 加 开 费 应 用 ,快 速 提高 江 苏棉 花 生产 机 械化 作 业 技术 与装 力 的关 键 关 节 , 开展 集 中服务 或 托 管服 务 . 棉农 从 把 备水 平 。 32 .. 创新 植棉 管理 方 式 3 繁 琐 的植 棉 管理 中部 分解 放 出来 ,以专 业 化 服务 推 植棉 机 械 的 应 用是 植 棉 动植 棉 规 模 化 ; 时 . 加 强对 专 业 化服 务 户 和服 务 同 要
则 由 K ep e 于 1 9 l pr o 9 2年 首次提 出。
c pca G e ai) 4能够 增强 植物 对 甲苯 的耐受 能力 . 且还 而 能够 减 少 甲苯 蒸 发 到大 气 中。 因为 甲苯是 B E T X污
2 内生 细 菌 在 植 物 体 内 的定 殖
洋 4可 以 内生 细 菌进 入 植物 体 内的途 径 包括 两 种 ,即 自 染 物 的四种 组分 之一 。 葱伯 克 霍尔 德 氏菌 G 然 孔 口( 气 孔 、 孑 、 如 皮 L 水孔 等 ) 伤 口 ( 根 生长 引 降 低毒 性 和增 加 异 型生 物质 的降解 , 因而 具 有 改 进 和 如 起 的根伤 或其 他微 生物 引起 的伤 口等 ) 。内生细 菌对 植 物修 复 的潜 能 。 植 物 的定 殖能 发 生在 发 育 的早 期 。也 能发 生 在 成熟 4 植 物 内生 细 菌 原 位 修 复 的 优 势 的植 株 中 ,在 植 物 生长 旺 盛 的分 生组 织 中 内生 细 菌 N w n和 R y o s 总 结 了利 用 内生微 生 物 对 e ma e nl t d6 1 的含 量会 比较 高 。 内生 细 菌 在不 同组 织 之 间具 有 一 于改 进异 型 生 物质 治理 的优势 。一个 最 主要 的优 势
植物内生菌群的研究现状和意义
植物内生菌群的研究现状和意义植物内生菌群是指与植物共生的微生物群体,包括细菌、真菌以及其他微生物。
近年来,关于植物内生菌群的研究逐渐引起了人们的重视。
本文将探讨植物内生菌群的研究现状和其意义。
一、植物内生菌群的研究现状植物内生菌群的研究可以追溯到上世纪70年代。
最初,人们主要关注植物与根际细菌的相互作用,即根际促进植物生长的有益菌根。
随着研究的深入,人们发现植物内生菌群对植物的生长和健康具有重要影响。
目前,植物内生菌群的研究涵盖了多个层面。
首先,通过高通量测序技术,研究者可以快速准确地鉴定植物内的微生物组成。
其次,通过比较不同内生菌群对植物生长的影响,科学家们可以揭示内生菌群对植物生理功能的调控机制。
此外,人们还研究了内生菌群与植物对抗逆境的关系,以及内生菌群在农业生产中的应用等等。
二、植物内生菌群的意义研究植物内生菌群的意义不容忽视。
首先,植物内生菌群可以增加植物对营养物质的吸收能力。
一些内生菌群能够分解土壤中的有机质,并将其转化为植物可利用的形式,从而提高植物的养分利用效率。
其次,内生菌群对植物的生长和健康起着重要的调节作用。
一些内生菌群能够促进植物的生长,提高植物的抗病能力。
同时,内生菌群还可以通过诱导植物的免疫反应来增强其对病原菌的抵抗。
此外,内生菌群与植物之间存在着复杂的代谢关系。
内生菌群可以分泌一些生物活性物质,如激素、酶和抗生素等,这些物质对植物的生长和发育具有直接影响。
最后,研究植物内生菌群对于推动农业可持续发展也具有重要意义。
内生菌群可以替代化学肥料和农药的使用,减少对环境的污染,提高农产品的质量。
三、总结植物内生菌群的研究在近年来取得了显著进展,我们已经初步了解到内生菌群对植物生长和健康的重要性。
然而,仍有许多问题有待解答,比如不同环境和生理条件下内生菌群的组成和功能是否存在差异等。
因此,未来的研究需进一步深入,以揭示植物内生菌群的机制和应用价值。
希望本文能够概括地介绍植物内生菌群的研究现状和意义,对读者有所帮助。
植物内生菌的研究进展
植物内生菌的研究进展植物内生菌是一种与植物共生的微生物,它们在植物的内部生活并与其共同生长。
近年来,对植物内生菌的研究逐渐增多,科学家们发现,这些微生物与植物之间存在着复杂的相互作用。
本文将介绍植物内生菌的研究进展,探讨其对植物生长和环境适应的影响,以及对人类农业的潜在价值。
植物内生菌是一类普遍存在于植物体内的微生物,包括细菌、真菌和放线菌等。
与植物共生的菌根菌、内生细菌和内生真菌是常见的植物内生菌。
这些微生物与植物形成共生关系,通过与植物根系接触,提供养分、促进生长、增加抗逆性和减少害虫的侵害。
植物也为内生菌提供生长和繁殖的条件。
植物内生菌与植物之间的共生关系是一种相互促进的共生关系,对植物的生长发育和环境适应具有重要意义。
近年来,许多研究表明,植物内生菌对植物的生长和发育具有显著的促进作用。
植物内生菌可以帮助植物吸收土壤中的养分。
据研究发现,菌根菌和内生细菌通过产生一些特定的酶,可以分解土壤中的有机物质,提供植物所需的养分。
内生菌还可以合成一些植物生长所需的激素,例如赤霉素和生长素,从而促进植物的生长和发育。
植物内生菌还可以帮助植物抵抗外界环境的逆境因素,如干旱、盐碱和病虫害的侵害。
内生菌通过激活植物的防御系统,增强植物的抗逆性,从而使其更好地适应恶劣的环境条件。
虽然植物内生菌对植物生长和环境适应具有重要的影响,但其研究仍处于起步阶段,仍有许多问题有待解决。
目前对植物内生菌的种类和功能了解不足,有待深入研究。
植物内生菌与植物之间的相互作用机制尚不清楚,需要进一步明确。
植物内生菌在农业生产中的应用价值尚未得到充分发挥,需要加强相关技术研发和产业化推广。
植物内生菌是一类对植物生长和环境适应具有重要影响的微生物,对植物的促进作用和对农业发展的潜在价值引起了科学家们的广泛关注。
随着对植物内生菌研究的不断深入,相信它将为人类农业生产和生态环境的保护带来新的机遇和挑战。
希望未来能够加强植物内生菌的研究,揭示其在植物生长中的作用机制,加速其在农业生产中的应用,为实现绿色农业和可持续农业发展做出更大的贡献。
植物内生菌的研究进展
植物内生菌的研究进展植物内生菌是指在植物的组织器官内部与植物形成共生关系的微生物。
它们可以与植物根部形成共生关系,或者在植物的叶片、茎部等其他组织器官内部生活。
近年来,植物内生菌的研究备受关注,科学家们已经取得了许多重要的研究进展。
本文将围绕植物内生菌的分类、功能及应用前景等方面展开综述。
一、植物内生菌的分类植物内生菌广泛存在于自然界中,它们可以分为根际内生菌和内生真菌两大类。
根际内生菌是指生活在植物根系附近的微生物,包括细菌、放线菌和真菌等。
这些微生物可以通过固氮、提供植物所需要的矿质元素等方式与植物形成共生关系,对植物的生长发育起到积极的促进作用。
内生真菌则是指在植物组织器官内部生活的真菌,包括以霉、丝状菌和孢子菌等为代表的多种真菌。
它们与植物形成共生关系,通过提供营养物质、提高植物的抗性等方式对植物产生积极影响。
1. 促进植物生长植物内生菌可以通过多种途径促进植物的生长发育。
一些内生菌可以分泌生长素,促进植物的生长;一些内生菌可以提供植物所需的矿质元素,如钾、磷等,有助于植物的吸收;一些内生菌还可以抑制植物病原菌的生长,提高植物的抗病能力。
植物内生菌在农业生产中具有重要的应用潜力,可以用于生物肥料、生物防治等方面。
2. 改善土壤环境植物内生菌的存在可以改善土壤环境,提高土壤的肥力。
一些根际内生菌可以固氮、溶解磷酸盐等,有助于提高土壤的养分含量;一些内生真菌可以促进土壤微生物的多样性和数量,有利于土壤健康。
植物内生菌在土壤修复、土壤改良等方面也具有潜在的应用价值。
1. 分子机制研究近年来,科学家们对植物内生菌的分子机制进行了深入研究,揭示了许多重要的分子机制。
一些研究表明,内生菌通过诱导植物激素的合成或抑制植物激素的降解,从而影响植物的生长;一些研究发现,内生菌可以通过合成特定的化合物来与植物形成共生关系。
这些研究为我们深入了解植物内生菌的功能机制提供了重要的理论基础。
2. 应用研究植物内生菌的应用研究也取得了一些重要进展。
植物内生细菌生物学效应的研究进展
植物内生细菌生物学效应的研究进展植物内生细菌是指与植物生长发育密切相关、具有共生关系的微生物,它们能够利用植物提供的营养和环境形成生物群落,促进植物生长和发育,并在逆境条件下提高植物的逆境耐受性。
因此,研究植物内生细菌对植物生物学效应的影响对于发掘植物资源、提高农业生产效益和控制植物病害具有重要意义。
本文将从植物内生细菌对植物根际的影响、植物健康的维护和植物逆境耐受性的提高三个方面探讨植物内生细菌生物学效应的研究进展。
一、植物内生细菌对植物根际的影响植物内生细菌可利用植物根部分泌的营养物质和氧气生存,并形成与根系密切结合的生物群落。
这些细菌包括固氮细菌、溶磷细菌、有机酸细菌等,它们能够利用空气中的氮气合成氨,并将氨转化为植物能够利用的形态,促进植物生长;同时,溶磷细菌能够促进土壤中磷的有效利用,提高植物养分吸收能力;有机酸细菌通过分解有机物质,提高土壤有机质含量,改善土壤结构,增强土壤保持水分能力。
因此,植物内生细菌的存在能够改善植物根际环境,促进根系生长,提高植物产量和抗病能力。
二、植物内生细菌维护植物健康植物内生细菌能够与植物形成共生关系,通过植物分泌物的供应和对植物免疫系统的调节等方式维护植物健康。
一些内生细菌能够分泌一些抗生素和特定的代谢产物,抑制土壤中的植物病原体生长繁殖。
此外,它们还可以调节植物固有的免疫系统,抵抗外界的病原体。
例如,一些内生细菌能够分泌干扰素和脂多糖等物质,诱导植物免疫系统的激活,促进植物抵抗外界的病原体,改善植物生长环境,从而维护植物的健康。
三、植物内生细菌提高植物逆境耐受性逆境是指植物生长发育过程中面临的环境压力,如盐碱渍化、缺水、低温、高温等。
在逆境环境下,植物内生细菌与植物形成共生关系可以提高植物的逆境耐受性,从而保障农业生产的稳定。
例如,一些内生固氮细菌能够在低氮环境下将大气中的氮转化为植物能够利用的形式,提高植物的氮营养,增强植物对低氮环境的适应能力。
同时,植物内生细菌对植物生长发育的刺激作用能够提高植物的耐受性,增加植物的生命活力。
植物内生菌活性代谢产物的研究进展
芽鞘 切断 的伸 长 。 琳乔 等人 从几 种草 坪草 和燕 麦根 际分 离 席 的 固氮菌 进行 试管 实验 , 其 能分 泌植 物生 长 素 ( A , 发现 I )而 A 这种 激 素具有 促 生 的作 用 。
成分 的合成 , 能够产生与宿主植物相同或者是相似的次级代 谢产物。 其次 , 植物内生菌的次级代谢产物比较丰富 , 能够产 生多种具有抑菌作用 的活性物质 。在农业方面 , 植物 内生菌 产生的次级代谢产物不仅可以抗动植物 的病 害, 同时也有促
6 抗 植物 病虫 害类 物质 内生菌在植物体 内不仅能够产生有利于防病的抗生素
类 物质 , 24 二 乙酞 藤 黄酚 ( H )嗪 吩羧 酸 (C )藤 黄 如 ,一 P L、 PA 、 绿 脓 菌 素 ( )硝 吡 咯 菌 素 (R )脓 青 素 (Y )H N和 P 、 PN 、 P O 、C
殖有抑制作用, 并且抑制率在 9 %以上 。 0
4 促 植 物 生 长 类 物 质
2 黄海东 , 红澎, 玉等. 雾龙胆 内生茵的分 离鉴定及抗 茵活性分析 杨 王 云
研究认为 ,内生菌 的促生作用主要体现在两个方面 , 一 是通过产生吲哚乙酸以及细胞激动素等植物生长激素来促 进植物生长; 另一方面就是促进氮 、 磷等营养元素的吸收 , 进 而促进植物的生长。 例如 , 番茄 内生菌 12 0 对青菜 、 番茄种子 的发芽率及番茄 的根长都有显著的提高 , 还可 以促进冬小麦
一
中分离 出一株 内生细菌 , 其发酵上清液对金黄葡萄球菌和大
肠 杆菌 的 生长 有 明显 的抑制 作用 , 有 抗菌 活性 。 具
类 丁 酰 内酯 , 可 以产 生 大 量 的水 解 酶类 , 几 丁质 酶 和 还 如 因子 , 到防病 的效果 。 达
植物内生菌的研究进展
植物内生菌的研究进展植物内生菌是一类生活在植物体内并与其共生的微生物。
这些内生菌包括细菌、真菌和古菌等多种微生物,它们与植物根系等部位互相作用,对植物生长发育起着重要作用。
近年来,越来越多的研究表明,植物内生菌对植物的健康和生长发育具有重要影响。
本文将介绍植物内生菌的研究进展,包括其在植物生长中的功能、与植物的共生关系以及未来的研究方向。
一、植物内生菌的种类和功能植物内生菌种类繁多,其中包括根固氮菌、木质素分解菌、磷解析菌等。
这些内生菌在植物生长发育中发挥着重要作用,主要表现在以下几个方面:1. 氮素固定根固氮菌是一类能够固定空气中氮气并将其转化为氨的细菌。
它们与植物根系形成共生关系,将固定的氮素供应给植物,促进植物的生长发育。
这对于生长在氮素贫瘠土壤上的农作物来说尤为重要,因为根固氮菌能够帮助植物获取充足的氮源,提高作物产量。
2. 磷解析磷是植物生长发育中不可或缺的元素,然而很多土壤中的磷难以被植物直接吸收利用。
在这种情况下,磷解析菌就显得尤为重要了。
磷解析菌能够分解土壤中难以吸收的无机磷酸盐,将其转化为植物可以利用的形式,从而为植物提供充足的磷营养。
3. 木质素分解木质素分解菌则是一类能够降解植物细胞壁中的木质素的微生物。
它们通过分解木质素,帮助植物释放出其中的养分,促进植物的生长发育。
二、植物内生菌与植物共生关系植物内生菌与植物的共生关系是相互依存、相互合作的。
内生菌能够为植物提供养分,促进植物的生长发育,而植物则为内生菌提供生存栖息地。
这种共生关系能够提高植物对外界环境的适应能力,使其更好地生存和繁衍。
1. 根固氮菌与植物根系的共生根固氮菌与植物根系形成的根瘤是一个典型的内生菌与植物的共生系统。
在这种共生系统中,根固氮菌通过根瘤中的固氮酶将空气中的氮气转化为氨,提供给植物使用,从而促进植物的生长发育。
植物为根固氮菌提供生存环境和所需的碳源,使其得以生存和繁殖。
2. 磷解析菌与植物根系的共生磷解析菌与植物根系也形成了共生关系。
植物内生菌研究新进展
表 1 近 10 年来文献报道的内生真菌及其宿主植物名录 Table 1 Fugal endophytes and their hosts documented in the past
decade
Host plant (s)
Fungal endophyte (s)
Abies alba Picea abies
1 植物内生菌和内生关系( endophytism) 定 义的异质性
关于植物内生菌和内生关系的定义和用法较为 混乱 , 和 分 歧[3] 。
“endophyte"一词最早主要指内生植物 。后来被研究 者借用来特指禾本科牧草中那些属于麦角菌科的不 引起病症 、系统发生 、种子携带的内生真菌 ,以与严 格附生的病原真菌种类相区别 。因此 ,内生菌定义中 一度强调其不引起宿主出现病症的特点 ,并界定内 生关系为菌根那样的互惠共生 (mutualism) 。随着研 究范围的拓宽 ,不同的研究者纷纷使用“endophyte" 、 “endophytic" 等字眼来描述它们特定的与植物联合的 微生物类群 。因此 ,植物内生菌的概念具有了明显的 异质性 。
Abstract : Recent advances on the biodiversity , ecological roles , and functional metabolites of endophytes were summarized with some speculative comments for better understanding of this subject . Key words : endophyte ; biodiversity ; ecological function ; secondary metabolite
植物内生菌研究新进展
植物内生菌研究新进展一、本文概述植物内生菌,作为一种独特的微生物群体,它们在植物内部生存并与其建立紧密的联系。
这些微生物在植物的生长、发育和抗逆性等方面起着重要作用。
近年来,随着分子生物学和基因组学等技术的发展,植物内生菌的研究取得了显著的进展。
本文旨在综述这些研究进展,重点关注植物内生菌的多样性、生态功能、应用前景及其与宿主植物的相互作用机制。
通过总结和分析近年来的相关文献,本文旨在为读者提供关于植物内生菌研究的新视角和深入理解,为推动该领域的进一步发展提供参考。
二、植物内生菌的生态学特性植物内生菌,即生活在植物组织内部而不引起明显病害的微生物,它们与宿主植物形成了复杂而微妙的共生关系。
这种共生关系的生态学特性表现在多个方面,包括内生菌的多样性、空间分布、种群动态以及与宿主植物的相互作用等。
植物内生菌的多样性丰富,包括细菌、真菌、放线菌等多个类群。
这些内生菌的种类和数量因植物种类、生长环境、生长阶段等因素而异。
例如,某些植物可能携带大量的内生细菌,而其他植物则可能以内生真菌为主。
这种多样性不仅反映了植物内生菌的适应性,也为其在植物生态系统中发挥重要功能提供了可能。
植物内生菌在植物体内的空间分布也具有一定的规律性。
一般来说,内生菌更倾向于定殖在植物的营养组织,如叶片、茎秆等,而不是生殖组织,如花、果实等。
这种空间分布特点与内生菌的生理功能和代谢特性有关,也反映了其与宿主植物的共生策略。
再者,植物内生菌的种群动态受到多种因素的影响,包括宿主植物的生理状态、环境条件、微生物间的相互作用等。
在植物的不同生长阶段,内生菌的种群结构和数量也会发生变化。
例如,在植物幼苗期,内生菌的种类和数量可能较少,而随着植物的生长和发育,内生菌的多样性和数量逐渐增加。
植物内生菌与宿主植物之间的相互作用复杂而多样。
一方面,内生菌可以通过产生抗生素、竞争营养等方式抑制病原菌的生长和繁殖,从而增强宿主植物的抗病性。
另一方面,内生菌也可以促进宿主植物的生长和发育,提高其对环境胁迫的适应能力。
我国植物内生菌研究进展
我国植物内生菌研究进展一、概述植物内生菌,指的是在其生活史的某一阶段或全部阶段生活在健康植物组织内部的微生物。
这些微生物与宿主植物建立了复杂而微妙的共生关系,对植物的生长、发育和抗逆性等方面产生深远影响。
近年来,随着生物技术的快速发展和人们对植物微生物互作认识的加深,植物内生菌的研究已成为国内外生物学、农业科学和生态学等领域的热点之一。
我国作为世界上生物多样性最为丰富的国家之一,拥有大量的植物种类和丰富的植物内生菌资源。
在过去的几十年里,我国科研人员在植物内生菌的分离鉴定、功能挖掘和应用开发等方面取得了显著进展。
这些研究不仅增进了我们对植物内生菌多样性和生态功能的理解,也为农业可持续发展、生态环境保护和人类健康提供了新的思路和策略。
本文旨在综述我国植物内生菌研究的最新进展,包括植物内生菌的分离鉴定技术、种类多样性、功能特性、生态分布以及应用前景等方面。
通过系统总结和分析近年来的研究成果,旨在为植物内生菌的深入研究提供理论支撑和实践指导,同时也为我国农业生物技术的创新发展和生态环境保护贡献力量。
1. 内生菌定义与分类内生菌(Endophytes)是一类在植物组织内部生活而不引起明显病害症状的微生物,它们存在于植物的健康组织中,与宿主植物建立了密切的共生关系。
这些微生物可以是细菌、真菌或放线菌,它们的生活史大部分时间都在植物组织内部度过,从中获取营养并进行繁殖。
根据分类学上的特点,内生菌可分为多种类型。
内生真菌是最常见的一类,它们广泛存在于各种植物组织中,包括种子、叶片、茎干和根部等。
这些真菌与植物之间建立了复杂的相互作用关系,对植物的生长发育和抗逆性产生重要影响。
内生细菌也是一类重要的内生微生物。
它们存在于植物的组织和细胞间隙中,与植物建立共生关系,对植物的生长和健康状况具有重要影响。
与内生真菌相比,内生细菌在植物体内的数量和种类相对较少,但它们对植物的生长和抗逆性也具有重要作用。
除了内生真菌和内生细菌外,还有一些其他类型的内生微生物,如放线菌等。
试论植物内生菌及其代谢产物抗虫活性研究进展
试论植物内生菌及其代谢产物抗虫活性研究进展摘要:在我国传统农业发展中,农药是防止农作物病虫害的主要方法,但是由于农药的残留度高、污染性强,因此对人的身体健康和生态环境都造成了不利影响。
近年来,随着相关科研技术的进步,生物防控逐渐成为了一种流行的病虫害防治方法。
内生菌在植物体内普遍存在,内生菌及其代谢产物的抗虫活性作为一种有可能替代化学农药的有效方法,对于生态环境保护和农业生产进步都有极其重要的现实意义。
关键词:植物内生菌;代谢产物;抗虫活性;生物防止一、植物内生菌的多样性植物内生菌是一个多样性十分丰富的生物类群,包含的种类多,涉及范围广,不仅在小麦、马铃薯、番茄等农作物中普遍存在,而且在红杉、松树、樟树等树木的树皮中也有较高的含量。
由于植物内生菌的普遍存在性,为开展生物活性试验研究提供了丰富的材料,在一定程度上推动了内生菌及其代谢产物抗虫活性的研究进程。
植物内生菌按照菌落组成方式的不同,可分为内生细菌、内生放线菌和内生真菌,其中内生细菌主要分布在小麦、马铃薯等农作物植物中,内生放线菌主要分布于灌木、蕨类植物等草本植物中,内生真菌则主要分布在红杉、云杉等木本植物中。
虽然植物内生菌的分布和成分存在较大差异,但是其功能缺具有高度的类似性,通过国内外的研究发现,在不同种类的植物体内,内生菌及其代谢物对害虫的生长、繁殖具有明显的抑制作用,而对于一些危害性较强的植物病原菌则能够直接杀死。
由此试验结论可知,植物内生菌在植物病虫害防治方面具有良好的效果,为生物防治病虫害提供了新思路。
二、植物内生菌的抗虫作用提高宿主的抗虫性:化学农药对植物病虫害的防治起到了重要作用,但化学农药特异性差,持久性差,易造成生态失衡,还造成土壤、水源污染等严重的环境问题。
近年来,利用内生真菌进行植物病虫害的生物防治越来越受到人们的重视,植物内生真菌的抗虫杀虫谱宽广,对鳞翅目、鞘翅目、膜翅目和半翅目等多种重要农业害虫都具有显著的抗虫杀虫活性。
植物内生菌的研究进展
内 生 真 菌 、 生 细 菌 和 内 生 放 线 菌 _ ] 广 泛 分 布 于 各 内 7 ,
种 陆生及 水生 的低 等植 物和 高等植 物 中 。植 物 内生 菌
具 有 丰 富 的生 物 多 样 性 ,主 要 有 以 下 三 方 面 : 主 植 寄 物 种 类 多 样 性 、 生 菌 在 寄 主 植 物 不 同 部 位 分 布 多 样 内 性 和 内 生 菌 自身 种 类 多 样 性 。 目前 全 世 界 至 少 已 经 从 上 百 种 植 物 中 发 现 了 内 生 菌 , 中 仅 在 禾 本 科 植 物 中发 现 的 内 生 真 菌 就 有 8 个 其 O
值_ ] 1 。植 物 内 生 菌 作 为 微 生 物 研 究 领 域 之 一 , 年 近
属 2 0种之 多n 大 多数 内生 真菌 都属 于子囊 孢 子 类 9 ,
( cmy ee) 包 括 核 菌 纲 ( ye o ee ) 盘 菌 纲 Aso cts , P rn my ts 、 ( so ee ) 腔 菌 纲 ( o uo so ee) Di my ts 和 c L c lac my ts 的许 多 种 类 以及 它们 的一 些衍 生 菌 。 自 2 0世 纪 7 O年 代 后 期 , 内生菌 在一些 重要 的经 济林 木 如 针 叶 类_ 各 种 冷 杉 、 的
菌 l 。 内生 细 菌 在 植 物 中 的 数 量 比 内 生 真 菌 要 少 得 _ 1
为 真菌 和细菌 ) 。其 后 的很长 时 间内 , 内生菌研 究 进展
缓 慢 。直 到 1 9 年 , 国 蒙 大 拿 州 立 大 学 S r b l 93 美 to e 等 _从 短 叶 红 豆 杉 的 韧 皮 部 位 分 离 到 一 株 产 新 型 抗 癌 6
植物内生细菌生物学效应的研究进展
植物内生细菌生物学效应的研究进展植物内生细菌是一种生活在植物组织内部的微生物,它们与植物形成共生关系。
在植物内生细菌中,根际细菌是占绝大多数的一类。
它们通过与植物的根系统相互作用,对植物的生长发育、抗逆性、病害防治等起着重要作用。
近年来,越来越多的研究表明植物内生细菌在植物生物学中的影响越来越受到关注。
本文将从植物内生细菌的分布、多样性、作用机制、潜在应用等方面对其生物学效应的研究进展进行综述。
一、植物内生细菌的分布与多样性植物内生细菌广泛存在于不同的植物体内,包括根系、茎、叶片等组织中。
它们与植物形成共生关系,既受益于植物提供的营养物质和栖息地,又为植物提供多种服务。
根际细菌是植物内生细菌中的主要群体,它们通过与植物的根系共生,有助于提高植物对逆境的抵抗能力、促进植物生长发育、调节植物激素平衡等。
植物内生细菌的多样性非常丰富,不同植物体内的内生细菌群落结构也存在明显的差异。
研究表明,植物根系中存在着大量的内生细菌,这些细菌在类型和数量上都具有一定的多样性。
通过分子生物学技术测序分析,已经发现了大量未知的内生细菌菌种,它们对植物的生长发育和健康状态具有重要影响。
对植物内生细菌多样性的研究具有非常重要的意义。
二、植物内生细菌的作用机制植物内生细菌通过多种方式影响植物的生长发育和抗逆能力。
它们通过固氮、溶磷、产生激素等途径为植物提供养分,促进植物的生长发育。
植物内生细菌还可以调节植物的激素平衡,影响植物的生长和开花期。
一些内生细菌可以合成植物激素,如细胞分裂素、生长素等,对植物的生长发育产生积极影响。
植物内生细菌还可以促进植物的抗逆能力。
它们可以合成一些促进植物抗病抗逆的物质,如一些拮抗菌可以产生抗真菌物质,有助于植物抵抗真菌病害。
一些内生细菌也可以诱导植物的防御系统,促进植物对逆境的抵抗能力。
植物内生细菌通过促进植物的生长发育和提高植物的抗逆能力,对植物的健康状态具有重要影响。
三、植物内生细菌在植物健康与病害防治中的应用植物内生细菌具有多种作用机制,对植物的生长发育和抗逆能力具有重要作用,因此在植物健康和病害防治中具有广阔的应用前景。
植物内生菌及其在植物修复中的作用以及研究进展
植物内生菌及其在植物修复中的作用以及研究进展摘要:研究了植物内生真菌越来越广泛的分布,发现几乎在所有陆地和水生植物内。
内生真菌通过产生抗生素类,水解酶,植物生长调节剂和生物碱的物质,营养物质和病原体竞争,增强抵抗力的寄主植物,诱导植物产生全身性疾病的预防机制,使病原体不能生长。
此外,对植物内生真菌和内生细菌的概念、普遍性和对植物修复的促进作用;利用植物内生菌控制植物病害的途径如人工接种内生菌,利用内生菌代谢产生的抗生素以及将内生菌作为基因工程的载体菌等进行了综述。
进行了内生细菌作为生物控制因素,未来的发展前景展望和存在的问题的讨论。
关键词:植物内生菌重金属污染生物防治因子我们都知道人类生存和发展的重要基础是土壤,但如今土壤重金属污染已成为我们人类面临的恶劣的环境问题。
土壤中的重金属通过进入食物链进而威胁到人类的健康。
农业和可持续的经济发展有很多的重金属污染土壤的限制。
而对于土壤重金属污染,通常采用清洗、热处理、电化学、施改良剂等传统的治理手段。
这些传统方法虽然可以较快地去除重金属污染物,但容易破坏土壤结构和肥力,也可能带来污染物造成二次污染,且费用比较高。
近年来,植物修复技术由于经济、绿色、环保而倍受人们青睐,成为非常有发展前途的土壤重金属污染治理技术。
但植物修复技术的开展对超积累植物的筛选与生长依赖较大,治理效果取决于超积累植物对重金属的提取和固定效果。
如何促进超积累植物生长、提高重金属吸收是植物修复技术中的关键。
目前大多超积累植物生长慢、周期长、生物量小、对金属有选择性制约了植物修复技术的发展。
研究发现,微生物可以促进超积累植物生长、提高重金属吸收。
其中植物内生细菌作为一类特殊的与物共生菌类,其在植物修复中的应用得到了研究者的关注。
内生细菌在植物体内生长,具有稳定的生长环境,易获得有机物质,没有其他微生物对植物产生的影响波动大。
而且,作为特殊基因载体,内生细菌可将目的基因带入植物体使植物产出对人们有利的生物性状。
植物内生菌的研究进展
植物内生菌的研究进展植物内生菌是一种与植物长期共生的微生物,不会对宿主植物造成任何伤害,同时可以提高植物的逆境适应性、生长速度以及生物量等方面的性能。
内生菌的研究在近年来受到了越来越多的关注,其主要研究方向包括内生菌的种类与多样性、内生菌对植物生长发育的影响以及内生菌对环境的相关应用等方面。
内生菌的种类与多样性内生菌的种类非常多样,根据现有的研究数据,内生菌的总种类数可能超过了数万种。
内生菌可以分为根系内生菌与种子内生菌两大类。
其中,根系内生菌可以分为固氮菌、极端嗜热菌、促生菌、溶磷菌等四类,而种子内生菌则可以分为拮抗菌、降解菌等不同的类别。
每一类内生菌在不同的生态环境中都有不同的分布与比例,其中既有详细研究的物种,也有尚未鉴定的未知异位菌。
内生菌对植物生长发育的影响内生菌可以通过多种方式对植物的生长发育产生影响。
其中最重要的一个方面就是营养作用,内生菌可以通过与植物共生,利用自身能够固氮、溶磷、促生等特性,为植物提供微量元素和有机物质供给。
除了营养作用之外,内生菌还可以通过提高植物的逆境适应性来促进植物的生长。
比如,内生菌可以促进植物的耐盐、耐旱、耐病等能力,从而使植物在恶劣条件下更加稳定地生长。
内生菌对环境的相关应用内生菌在环境保护方面具有很大的潜力。
内生菌通过与植物共生可以促进植物的生长发育,提高植物对环境污染的抵抗力。
同时,内生菌还可以利用自身的分解能力分解并转化污染物,缓解环境污染的状况。
研究表明,固氮菌可以在土壤中还原氮,通过还原作用将污染物还原为无害的氮。
溶磷菌可以将磷化合物分解为无机磷,从而创造出环境中新的可利用磷资源。
在这种情况下,内生菌被认为是一种环境友好型生物修复物,有望广泛应用于环境修复领域。
综上所述,植物内生菌在植物生长发育以及环境修复方面都具有重要的作用,未来内生菌的研究将会涉及更加广泛的领域,如农业生产、食品安全以及生物技术等。
植物内生菌及其次级代谢产物的研究进展
植物内生菌及其次级代谢产物对于植物的生长具有重要的促进作用,结合当前国内外对该项目的研究,植物内生菌及其次级代谢产物的研究具有重要的实际应用价值,因此要进一步加强相关研究。
植物内生菌作为生态学中的概念,植物内生菌在其植物寄主内部经过漫长的协同发育与进化,会逐渐发展成为寄主植物的一部分,植物内生菌及其次级代谢产物会对植物产生一定的促生作用,同时植物也为植物内生菌提供了相应的生长环境以及所需生长物质,共同组成了植物内部的生态系统。
1.植物内生菌及其次级代谢产物的生理功能研究进展1.1植物内生菌及其次级代谢产物能够促进植物生长结合当前国内外的研究成果表明,植物内生菌所产生的吲哚乙酸、赤霉素等刺激代谢产物,对于植物自身的生长具有重要的促进作用,例如固氮菌属等植物内生菌的次级代谢产物对植物寄主的生长和发育具有重要的调节作用。
比如国内H市农业科学技术研究院在研究过程中发现,黄花蒿内生菌中包含一种可以产生炭疽菌类的植物内生菌,在经过技术人员的培养后,将其应用在黄瓜、小麦等农作物中,能够有效促进小麦、黄瓜等植物生长过程中的表现。
根据植物内生菌促进植物生长的原理分析,植物内生菌促进植物生长主要表现在其固氮作用、和促进植物吸收营养元素的作用两个方面。
首先在植物内生菌的固氮作用方面,植物内生菌在非豆科植物中发现了固氮内生菌的存在,固氮内生菌通过自身的代谢作用,能够将空气中的氮气转化为NH4+,从而为植物寄主所应用,促进植物寄主更好的吸收养分。
能够产生固氮作用的植物内生菌一般生活在植物寄主体内的应用器官微环境中,从而能够防止氧气等因素对其造成影响,比如国内一些科研人员发现在甘蔗的根茎中就存在着许多具有固氮作用的植物内生菌,具有较为高效的固氮活性,对于甘蔗的生长和发育具有重要的作用。
其次,在植物内生菌促进植物营养元素吸收方面。
经过科研人员的研究表明,一些在植物内部的细菌和真菌能够提高植物对于营养物质的吸收能力,还能够促进寄主植物的氮积累和氮代谢,比如科研人员发现当高羊茅叶片感染了植物内生菌之后,其被感染叶片的氮元素含量明显高于未发生感染的叶片。
植物内生菌的研究进展
植物内生菌的研究进展植物内生菌是指与植物共生生长在植物内部组织中的微生物。
这些内生菌通常生活在植物的根系或叶片内部,并与植物形成一种共生关系。
内生菌可以为植物提供营养物质、增强植物的抗逆性、抑制植物病原菌的生长等,对植物的生长发育和健康具有重要影响。
近年来,关于植物内生菌的研究取得了一系列的进展,为我们深入了解植物和内生菌之间的相互作用提供了新的视角。
本文将就植物内生菌的研究进展进行详细介绍。
1. 植物内生菌的分类和多样性植物内生菌主要包括根际真菌、细菌和放线菌等。
根际真菌是目前研究较为广泛的一类植物内生菌,主要包括丛枝菌根真菌和单株菌根真菌。
丛枝菌根真菌和植物根系形成菌根共生,通过真菌菌丝和植物根系形成菌根结构,促进植物吸收养分和水分;单株菌根真菌则在植物的根系内部形成菌丛共生,也能促进植物的生长和发育。
植物内生菌的种类还包括一些内生细菌和放线菌,它们与植物形成共生关系,也对植物的生长发育产生正面影响。
研究发现,在植物内生菌中存在着丰富的多样性,不同类型的内生菌对植物的影响也各具特点。
深入了解植物内生菌的分类和多样性对于揭示植物和内生菌之间的相互作用具有重要意义。
2. 植物内生菌与植物健康的关系植物内生菌与植物的健康密切相关,它们可以为植物提供多种益生菌,增强植物的抗逆性和抵抗力。
一方面,内生菌可以通过共生结构与植物形成密切联系,向植物提供养分和水分,增强植物的生长发育;它们还可以产生一些次生代谢产物,通过拮抗作用抑制植物病原微生物的生长,减少植物病害的发生。
内生菌还能够促进植物的免疫系统的激活,增强植物对外界逆境的适应能力。
3. 植物内生菌与土壤微生物群落的相互作用植物内生菌不仅与植物本身密切相关,还与土壤微生物群落之间存在着复杂的相互作用。
内生菌通过与土壤中的其他微生物相互作用,影响土壤微生物群落的结构和功能。
内生菌可以与根际固氮细菌形成共生关系,促进土壤中固氮细菌的活化和固氮作用,为植物提供更多的氮素营养;内生菌还可以通过产生次生代谢产物、竞争养分等方式影响土壤中的其他微生物的生长和代谢情况,调控整个土壤微生物群落的结构和功能。
植物内生菌活性代谢产物研究进展
植物内生菌活性代谢产物研究进展一、本文概述植物内生菌是一类在植物组织内部定殖,但不引起明显病害症状的微生物。
近年来,随着生物技术的发展和对植物微生物互作研究的深入,植物内生菌及其活性代谢产物的研究已成为生物科学和农业科学领域的热点之一。
这些活性代谢产物在植物抗病、抗逆、生长调节等方面具有广阔的应用前景,对于促进植物健康生长、提高农作物产量和品质,以及保护生态环境等方面具有重要意义。
本文旨在综述近年来植物内生菌活性代谢产物的研究进展,包括内生菌的分离鉴定、活性代谢产物的种类与功能、作用机制以及应用前景等方面。
通过对相关文献的梳理和评价,本文旨在为深入研究和利用植物内生菌活性代谢产物提供理论依据和技术支持,促进植物内生菌资源的开发和利用,推动农业可持续发展。
二、植物内生菌活性代谢产物的种类与特性植物内生菌作为一种独特的微生物资源,其活性代谢产物种类丰富,特性各异,具有极高的研究价值和应用潜力。
这些代谢产物包括酶、抗生素、生物碱、黄酮类、多酚类、萜类化合物等。
这些化合物不仅具有抗菌、抗病毒、抗真菌等生物活性,而且在植物生长调节、抗逆胁迫、生态防御等方面发挥着重要作用。
酶类代谢产物:植物内生菌能合成多种水解酶、氧化还原酶、裂解酶等,这些酶在植物体内参与了多种生理生化过程,如分解有机物、促进养分吸收、提高植物抗逆性等。
抗生素类代谢产物:这类代谢产物具有抗菌、抗病毒、抗真菌等生物活性,是植物内生菌保护植物免受病原菌侵害的重要手段。
一些抗生素类代谢产物还具有抑制肿瘤细胞生长、诱导细胞凋亡等生物活性,为新药研发提供了丰富的候选物质。
生物碱类代谢产物:生物碱是一类具有复杂结构的含氮有机化合物,具有多种生物活性,如抗菌、抗病毒、抗寄生虫、抗肿瘤等。
一些生物碱还具有显著的生理活性,如提高植物抗逆性、促进植物生长等。
黄酮类和多酚类代谢产物:黄酮类和多酚类化合物是植物内生菌中常见的代谢产物,具有抗氧化、抗炎、抗肿瘤等多种生物活性。
植物内生菌与植物共生关系的研究进展
植物内生菌与植物共生关系的研究进展植物内生菌是指在植物内部生活的微生物,包括细菌、真菌、放线菌等多种类型。
与植物共生的内生菌可以为植物提供许多重要的生长因子,如氮、磷、铁等,帮助植物增长和抵御病害。
在植物和内生菌之间建立的共生关系已成为植物学领域的一个热门研究方向,近年来也取得了许多令人瞩目的进展。
植物内生真菌植物内生真菌是目前研究最为深入的内生菌之一。
内生真菌可以与植物共生,形成菌根,为植物提供养分,并通过菌丝网络与植物根系形成互相依存的关系。
内生真菌可以分为两类,一类是束丝菌属,另一类是双孢蘑菇属。
其中,束丝菌属内生菌广泛存在于森林等自然环境中,是许多植物的重要共生菌根。
除了为植物提供营养外,共生的植物内生真菌也可以通过与植物根系的接触诱导植物生长,促进植物的生长和发育。
此外,内生真菌也可以帮助植物抵抗多种病害,包括土传病原体和根部病害等。
植物内生细菌植物内生细菌是不可见的微生物,与内生真菌相比研究较少。
内生细菌可以与植物建立不同类型的内生关系,包括根瘤形成菌与叶表面共生细菌等。
内生细菌可以通过根系进入植物体内,为植物提供氮源,同时也可以通过与叶表面共生细菌形成互利共生关系,帮助植物对付紫外线和病害。
植物内生放线菌植物内生放线菌是最近研究的一个新兴领域。
放线菌一般在土壤中生长,但近年来发现他们可以在植物体内生存。
内生放线菌与植物体内的其它内生菌一样,可以为植物提供多种有用的物质,并帮助植物抵御病害。
与其它内生菌不同的是,放线菌可以产生许多有用的生物活性物质,具有广泛的应用前景,例如可以用于研究新型抗菌药物、化妆品等。
内生菌与植物共生关系研究的进展随着技术的不断发展,对内生菌与植物共生关系的研究也不断取得新进展。
例如,利用高通量测序技术和应用基因编辑技术,人们可以更加深入地研究内生菌与植物间的互作关系,解析其分子机理。
此外,也有越来越多的研究发现不同种类的内生菌在共生关系中可以发挥不同作用,为植物提供不同类型的营养物质和保护机制。
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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]。
.综上所述,植物内生细菌至今尚无统一的定义.但普遍认可它应具有如下特征:一是能在活体植物内定殖;二是不引起寄主植物组织结构发生明显变化;三是在正常情况下,一般不引起寄主植物出现病害症状.符合这3个特征的微生物基本上属于内生菌的范畴[6]。
2.内生细菌的种类内生细菌具有丰富的物种多样性。
通过对棉花、水稻、玉米、甘蔗、马铃薯、柑橘等50多种农作物以及果树、蔬菜、杂草中的内生细菌进行的研究[7一15],发现了包括革兰氏阳性和阴性菌共计54个属。
各种农作物及果树等经济作物中发现的内生细菌已超过120种,大多为土壤微生物种类,其中假单胞菌属、芽胞杆菌属、肠杆菌属以及土壤杆菌属为最常见的属[16],其中属于芽孢杆菌属的菌株数在多种植物中都为最多。
大量研究表明,不但不同植物种类之间内生细菌的类群存在一定的差异,而且同一植物的不同器官、不同生育期、不同生长地域和生长环境以及不同品种之间也存在明显的差异。
.例如生长在热带、亚热带的植物, 其内生细菌的种类与数量均比生长在寒冷、干燥地区的植物多[17],如一些地区常下酸雨,叶片中的内生细菌数量将可能随之而发生变化。
[18]3.内生细菌分离与分类内生细菌分离的方法一般都依赖于传统的平板培养方法,该方法简便、经济,也容易普及,其主要缺点是无法分离得到不可培养的内生细菌,因而不能准确判断植物内生细菌的量与种类。
近年来,以 16S rRNA 基因作为系统发育标记为基础,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,克服了传统培养方法的缺陷,为检测植物内生细菌种群多样性提供了更有效的手段[19] 。
对于现已分离得到的植物内生细菌,一般可分为专性内生细菌与兼性内生细菌。
前者指至今只能在植物体内分离得到的细菌;后者指能在植物根际与土壤中分离得到,也能在植物体内分离得到的细菌[20],而且种类居多。
同兼性内生细菌相比,专性内生细菌不能在植物组织外部生存,但是的新组织和植物新植株进行散播。
另外,兼性固氮内生细菌可以侵入并定殖到植物内部组织,但与专性固氮内生细菌不同的是,它们能在植物组织外部存活一定的时间。
从植物中分离的固氮螺菌属、草螺菌属、重氮营养醋杆菌和成团泛菌等,都有固氮活性[21]。
4.内生细菌的生物学作用内生细菌对宿主植物的生物学作用,到20世纪80年代以后才引起人们的注意.现在报道的主要包括有固氮作用、促进植物生长作用以及抗病虫害等抗逆作用[22]。
4.1固氮作用人们对内生细菌的生物学作用方面最感兴趣的莫过于其内共生固氮作用。
目前关于非豆科作物的共生固氮问题的研究,主要有两种思路。
其一,利用根瘤菌能够被一些非豆科作物的根毛吸附的特点,在人为条件下使之形成类似根瘤的结构,实现非豆科作物的共生固氮;其二,将固氮基因及相关基因引入禾本科作物使其能自主固氮。
这两种思路虽然有一定的可行性,但都存在巨大的困难:经过这种对植物微生态系统和代谢系统的人为改造后,宿主植物需要将很大一部分能量用于固氮作用,从而严重破坏了植物对微生态系统和代谢系统正常的自我调节作用,结果是不但不能促进植物的生长,反而抑制了植物的生长。
研究发现,很多植物内生细菌可以从空气中吸收氮气,并将其固定为化合态氮,这为人们研究非豆科作物共生固氮又提供了一条新思路。
这是因为内生细菌与宿主植物之间的充满和谐与竞争的微生态系统,是在长期系统发育过程中共进化的结果,能在最大程度上受到植物整体水平上的调节。
固氮内生细菌与植物之间无论在微生态学上还是在代谢上是一种和谐联合的关系。
固氮内生细菌能利用植物产生的多余的能量发挥固氮作用,但又受到植物的这种长期共进化过程中形成的调控系统的宏观调节,植物能始终处于相对较为主动的地位。
因而,有效地发挥非豆科作物内生细菌的共生固氮作用,在一定程度上可以取代或减少化肥的使用。
这里需要强调的是,固氮内生细菌的内共生固氮与根瘤菌的共生固氮是不同的,前者不形成特化结构,几乎可以在宿主植物的各种营养器官内发挥固氮作用;而后者必须在宿主植物的特定器官上形成根瘤,才能发挥固氮作用.共生体的宿主特异性要强于前者。
4.2促生作用研究表明,有些植物内生细菌能产生植物促生物质,如植物激素等。
在这方面研究最多的是吲哚乙酸、假单胞菌属、芽孢杆菌属等都能产生分泌吲哚乙酸或赤霉素,草生欧文氏菌(Erwinia herbicola)不仅能产生吲哚乙酸,而且还能产生细胞分裂素。
这些物质都能有效地促进植物的生长。
从墨西哥分离的18株重氮营养醋杆菌(Acetobacterdiazotrophicus)[23]都有产生生长素的能力,表明重氮营养醋杆菌在与植物相互作用过程中不仅能固氮,而且还可以通过生长素的调节作用影响植物的代谢,促进植物生长.最近,我们的一项研究表明,产酸克雷伯氏菌(Klebsiella oxytoca)产生的生长素对水稻植株的生长和发育起着重要的调节作用[24] 。
4.3增强宿主植物抗逆境、抗病虫害等作用傅正擎[25]等用内生菌及其代谢产物与棉花黄萎病菌共培养的方式,证明内生菌可通过促进生长作用来提高棉株的抗逆性。
许多研究表明,内生菌感染的植物对害虫和土壤线虫也有一定的抗性,如草坪草内生真菌对其根茎及地上部分包括叶鞘上的害虫具有一定的抗性。
关于内生菌提高宿主植物抗逆性作用机制方面的研究报道较少,主要原因是:一方面,内生菌与宿主植物的相互关系十分复杂;另一方面,内生菌长期生活在宿主植物体内,其生存环境相对稳定,研究者很难建立与内生菌生活相同或相似的环境模型。
因此,目前关于内生菌增强宿主植物抗逆性作用机制的研究结论多为推论性的或者是间接的,归纳有以下几个方面:①内生菌通过影响宿主植物的物质代谢并产生生理活性物质来改变植株的生理特性,提高植物的抗逆性刺激植物生长;②诱导宿主植物产生系统抗性,如Vanpeer[26]等认为内生菌诱导植物产生的IsR,无病程相关蛋白的积累,且能诱导植物产生一些结构方面的抗性;③与病原菌竞争生态位和营养物质吴蔼民[27]等认为,从棉株维管束中分离出的内生菌作为一种能在植物组织中运转、对植物无害或基本无害的细菌,由于它在植物体内有稳定的生存空间从而对侵染棉花维管束的黄萎病菌具有拮抗作用;④一定数量的内生菌及其诱导植物产生的酚类、醒类物质在细胞间隙的积累往往构成病原菌进入植物体内或在植物体内运转的机械、化学屏障。
5.内生细菌的应用前景由于内生细菌存在于植物体内,可在植物体内长期定殖并传导,不易受外界环境条件的影响,对植物的生长发育、抵抗病虫侵袭及不良环境等具有维持农田生态平衡、提高作物产量、实现农业的可持续发展广泛的生物学作用,是不可多得天然生物资源,植物内生细菌在如下几个方面可能具有良好的研究或开发应用前景。
5·1 内生生物农药许多研究已证明,植物体内含有大量的具有防病作用的内生细菌,内生细菌生物农药的开发,在发酵基础上进行次生代谢产物的研究应用前景比较乐观。
5·2 绿色菌肥使用化学肥料能提高作物产量,但所造成的污染已成为影响人类健康和导致环境恶化的重要因素之一。
而目前生物肥料的目标菌主要是从土壤中分离筛选,虽然在室内试验时有的生物菌肥效果较好,但在田间使用时,由于这些对植物具有促生作用的“外来”微生物在与植物根际土壤存在的大量习居微生物的竞争中难于占居优势。
因此,效果大多不明显甚至无效。
许多研究已证明,内生细菌能够固氮以及分泌刺激作物生长的激素,通过促使作物健康生长而适当地提高了其抗病力和产量,植物内生细菌有可能是生物菌肥的优良目标菌。
5·3 构建植物内生多功能工程菌随着生物技术的不断发展,利用内生细菌构建益微工程菌,成为国内外研究方向之一。
已成功构建了抗虫益微工程菌、固氮益微工程菌、防病益微工程菌等。
具有多种功能的工程菌将会不断出现,服务于农业生产[28]。
6.结语由于农药和化肥的使用以及农田耕作的单一化,使植物和土壤中微生物的多样性大为减少。
研究植物内生细菌对于重新建立植物体内细菌的多样性,保护植物减少来自环境和虫害的压力,为植物提供氮肥和植物促生有重要作用。
在人们日益重视人与自然和谐相处的今天,植物-内生细菌这种和谐联合的生命形式,为未来生态型农业发展提供了一条重要思路。
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