土壤微生物研究进展.doc

哈尔滨师范大学学年论文题目植物与微生物关系研究进展学生李春葳指导教师王全伟副教授年级2009级专业生物科学系别生物科学系学院生命科学与技术学院哈尔滨师范大学2012年5月论文提要植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落结构及多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。植物与微生物关系研究进展李春葳摘要:植物与其生长环境中的微生物关系密切,两者形成了植物—微生物共生体系统。植物影响着其周围及体内的微生物的群落结构,这些微生物又通过其生命活动影响植物的生长发育。了解与认识植物与微生物的相互作用对于农业生产具有重要意义。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。关键词:植物植物根际微生物内生菌叶围微生物植物与微生物的相互作用主要包括植物与根际微生物的互作、植物与叶围微生物的互作、植物与内生菌的互作及植物对微生物多样性的影响等。植物与周围环境生物的相互作用在自然界中普遍存在,其中以植物与微生物的互作为重要形式之一。本文就植物类型及植物根系分泌物对微生物群落及其多样性的影响,植物根际微生物、叶围微生物和内生菌(包括内生真菌、内生细菌以及内生放线菌)对植物生长发育的影响等进行综述,并就其将来的研究方向做了展望。1植物根际有益微生生物与植物的关系植物根际有益微生物主要指对植物生长和健康具有促进作用的土壤微生物。这些微生物可以通过一些途径,促进植物定植、生长和发育[1、2]。根据根际有益微生物主要作用可以将其分为植物根际促生微生物PGPM(plantgrowthpromotingmicribiology)和生防微生物BCA(biologicalcontrolagents)2大类。(Rhizobium)、菌根菌等。固氮微生物(自生固氮菌、联合固氮菌和共生固氮菌)可以通过固定大气中的N2从而增加植物对氮素的吸收。WuFB发现,苗期海岛棉(Gossypiumbarbadense)接种自生固氮菌(Azotobactersp.)、巴西固氮螺菌(Azospirillumbrasilense)、多糖芽孢杆菌(Bacilluspolymyxa)和根瘤菌后,其功能叶中氮、磷、叶绿素含量以及生物学产量均明显提高[3]。尽管固氮微生物在非豆科植物以外的其他植物根际所占比例很小(1%),但对某些植物来说其根际固氮微生物所固定的氮素对其生长来说仍是重要氮源[1]。有些植物根际促生微生物(主要是菌根真菌)可以通过影响植物根系形态及生理特征,如增加植物根系吸收面积、改变植物根系通透性从而影响植物对N、P、K的吸收[4]。陈洁敏等[5]研究表明,分别接种3种AMF(泡囊丛枝菌根真菌)的玉米(Zeamays)%~%。一些植物根际促生微生物可以通过产生有机酸或酶一类的代谢产物作用于土壤中以螯合形式存在的营养元素,从而使其活化,特别是许多AM真菌对P直接进行活化,从而增加了土壤中植物可利用的P。也有研究表明,菌根可以增加植物对水分的吸收,从而提高植物的抗旱能力。,同时也能够诱导植物系统对病原菌和外界不良条件产生一定抗性,从而间接促进植物生长的一类根际微生物,.。在自然界中,植物、病原物、根际生防微生物和环境之间的关系极其复杂[6]。只有生防微生物定殖菌数达到有效水平,才能在植物根际同病原菌竞争营养,产生抗菌物质,防止病原菌对植物的侵害[7]。目前,国外已有大量的生防微生物被商品化,而国内对该领域的研究相对比较落后。因此,继续从土壤和植物根际筛选生防微生物,并通过生物工程、细胞工程等手段进行改良从而获得高效生防微生物,并将其商品化是我国学者在该领域仍需深入研究的关键问题。2 “联合”或者“粘附”方式附生在植物表面。“联合”方式是不稳固的、可逆的、非特异性的附着,与植物之间主要是进行电子交换。大量研究表明,Ca2+参与了植物—微生物互作的信号传递。“粘附”方式是借助于毛缘、纤维素的纤维丝以及细胞外多糖等