Page 93 - 碳中和视角下环保产业的发展研究
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第三章 盐碱地改良技术
(三)植物根际促生菌
1. 植物根际促生菌的研究进展
植物根际促生菌(PGPR)具备抗病性、耐盐性、耐旱性、重金属胁迫耐受性等,
是可以使用并使植物增加营养吸收能力和水利用效率的土壤微生物(例如细菌,
真菌,藻类等)。在这些具有潜在能力的土壤微生物中,细菌被称为植物生长的
希望。
在这个意义上,PGPR 可用于增强植物健康、促进植物生长速度,并且
不会造成环境污染。据报道 PGPR 包括 Rhizobium、Bacillus、Pseudomonas、
Pantoea、Paenibacillus、Burkholderia、Achromobacter、Azospirillum、
Microbacterium、Methylobacterium、Variovorax、Enterobacte 等不同属的细菌。
PGPR 通过产生吲哚乙酸,赤霉素和一些未知的决定子来增加根长度、根表面
积和根尖数目,对营养物质的摄取增加,从而在胁迫条件下改善植物健康。最
近 Ramadoss 等研究了五种植物生长促进耐盐细菌对小麦生长的影响,发现接
种这些耐盐菌株以改善小麦幼苗中的盐胁迫(80、160 和 320mM),与未接
种的阳性对照相比接种组的根长度增加了 71.7%。特别地,接种圆叶芽孢杆菌
(Hallobacillussp.)与 B. 卤泛酸杆菌(B.halodenitrificans)与未接种的小麦幼苗相比,
在 320mMNaCl 胁迫下,根茎伸长率增加超过 90%,干重增加 17.4%,表明 NaCl
的有害作用显着降低。这些结果表明,从盐碱环境中分离的耐盐细菌具有通过直
接或间接机制在盐胁迫下增强植物生长的潜力,并且在这些条件下作为生物吸附
剂是最合适的。土著微生物从胁迫影响土壤的分离和基于其胁迫耐受性和 PGP
性状的筛选可用于快速选择可用作胁迫作物的生物菌种的有效菌株。PGPR 中也
存在着其它功能的菌株这些菌株可以提高土壤中营养元素的含量。一些 PGPR 菌
株产生细胞分裂素和抗氧化剂,其导致脱落酸(ABA)的积累和活性氧簇的降解。
抗氧化酶的高活性与氧化应激耐受性相关。
另一种 PGPR 菌株无色杆菌(Achromobacter piechaudii)ARV8,产生 1- 氨
基环丙烷 -1- 羧化物(ACC)脱氨酶,赋予针对胡椒和番茄中的干旱和盐的 IST(胁
迫诱导系统)。植物生命的许多方面由乙烯水平调节,并且乙烯的生物合成受到
严格调节,涉及由环境提示包括生物和非生物胁迫调节的转录和转录后因子。在
胁迫条件下,植物激素乙烯内源性调节植物平衡,并导致根和枝生长减少。在 1-
氨基环丙烷 -1- 羧化物(ACC)脱氨酶产生菌的存在下,植物 1- 氨基环丙烷 -1-
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