根际有害微生物对植物的影响

      根系分泌物是植物与根际微生物相互作用的中间媒介。作为根际微生物的主要碳源和能源,植物根系分泌物的种类和数量影响着根际微生物的种类和数量,并对根际微生物的代谢、生长发育及多样性有一定的影响。研究表明凤眼莲通过产生根系分泌物影响细菌的趋化行为、生长动态、细菌的生长速率,并对细菌降酚酶活性也有影响。由于根系分泌物的选择作用,根际细菌群体中要求简单氨基酸类物质为营养的细菌占有很高的比例,而要求复杂生长因素的细菌所占的比例很低,G^-的无芽孢杆菌占绝对优势,随着植物的生长,G^-杆菌减少而棒形杆菌逐渐增多,大多数芽孢杆菌和G⁺球菌受到抑制。

根系分泌物中含有大量的有机酸,它们在根际的积累使根际pH值降低,从而使微生物群体细菌减少而真菌增多。而且植物的多样性影响着微生物的多样性,尤其是固氮细菌、菌根菌和内生细菌等与根系结合比较紧密的微生物。

根际有害微生物(deleteriousrhizospherebacteria,DRB)是指微效病原菌范围内,靠其代谢作用而非寄生来影响植物的一类根际微生物,由于DRB对植物的影响往往限于根或幼苗发育不良,生长缓慢,而不产生其它症状,对它们在植物病害中的作用很难定性描述。DRB抑制植物生长的机制有以下2种。

1、产生植物毒素

DRB培养物释放的挥发性代谢产物氰化物可抑制植物生长。Bakker和Schippers认为连作西红柿根际微生物产生的氰化物是抑制西红柿生长的原因。Alstrom和Burns发现当在无菌土壤中接种抑制植物生长的P.fluorecens菌种时,大豆根际土壤的氰化物成分持续升高。当该菌种在体外培养时,其氰化物的释放量足以抑制植物生长。

DRB还可以产生非挥发性的植物毒素(nonvolatilephytotoxin)。Astrom等发现假单胞菌A313培养物的滤出液可抑制大麦根系的伸长,且它的活性在pH=4～10的范围内或在煮沸条件下均不降低。

除了某些例外,DRB与植物生长抑制的关系可归结为DRB密度越大,生长抑制作用就越强。Begonia等研究发现几个微生物菌属或菌种对velvetleaf根生长抑制作用,随根际微生物密度的增加而增加。

2、产生植物激素

Loper和Schroth研究证明DRB产生的吲哚乙酸(IAA)可抑制甜菜根生长,不产生吲哚乙酸的假单胞菌属则不抑制根的生长。遗传转移的根际假单胞菌产生过多的吲哚乙酸产物会抑制酸樱桃根的生长。Sarwar和Kremer发现Enterobactertaylorae可产生大量IAA,其分离物在体外可抑制几种杂草和农作物根的生长,IAA前体色氨酸,可通过与IAA产生协同作用而使抑制作用增强。

参考文献：

【1】王学翠，童晓茹，温学森，杨德奎.植物与根际微生物关系的研究进展[J]山东科学,2007, 20 ( 6 ):40-45.