短小芽孢杆菌HR10萜类合成相关基因的克隆分析及敲除载体的初步构建
一、植物根际促生菌(PGPR)概述及促生作用
1．PGPR简述
1904年由德国微生物学家Lorenz Hiltner首次采用植物根际这一概念用来描述豆科植物根系与细菌的特殊关系。植物根际是指生物、化学和物理特性受到影响的紧密环绕植物根的区域[1]。在植物根际范围内存在着大量不同的微生物，其中主要以细菌为主。根据对植物的不同作用可以将根际细菌分为有益(2%-5%)，有害(8%-15%)和中性(80%-90%)三类，而这其中存在着一类微生物，它们与植物的根部有特殊的相互作用，具有促进植物生长的能力，这类细菌就是通常所说的根际促生菌(Plant growth-promoting rhizobacteria，PGPR )。
PGPR对植物有直接促生长作用和间接促生长作用。对植物的直接促生长作用是指PGPR能合成某种化合物供植物利用，如分泌有机酸溶解磷并使之有效化、自生固氮、产生植物激素(如生长素、细胞分裂素和赤霉素等)以及调节植物乙烯; 间接作用是指某些植物促生菌抑制或减轻某些植物病害对作物生长发育和产量的不良影响，如产生抗生素抑制植物病原微生物、清除植物根围可供病原菌利用的铁、诱导激活植物自身抗御机能、合成抗真菌代谢物以及与病原微生物争夺根围生存空间[2]。
自从1978年Burr等人首先在马铃薯上报导PGPR以来，国内外已发现包括荧光假单胞菌、芽孢杆菌、根瘤菌、沙雷氏菌属等20多个种属的根际微生物具有促生的潜能，其中芽孢杆菌属(Bacillus)是具有促生潜能的根际微生物中重要的一员[3]。
2．芽孢杆菌属对植物的促生作用
在众多不同的生防微生物中，芽孢杆菌属PGPR被应用的最成功、最广泛，特别是革兰氏阳性菌枯草芽孢杆菌，被发现广泛的存在于土壤中，枯草芽孢杆菌是一类重要的PGPR细菌，能够高密度地在植物根际定殖，除了起到抑制植物病原细菌的生长的作用，还能够促进植物的生长，比如促进根系的萌发、叶面积的增长。
早在1989年，Reddy等就研究发现用B. subtilis B-2B能够促进洋葱幼苗生长，原因在于该菌株具有使植物根围土壤固有菌群减少的能力[4]。Hu等对一种从油料作物根围分离得到根围促生菌B. subtilis Tu-100的促生能力进行了检测，研究发现B. subtilisTu-100不仅能够显著地降低由核盘菌所引起的油料作物的病害发生率，而且，还能极大地促进油料作物植株的生长。不仅表现在促进植株的营养生长，还能促进作物的生殖生长，甚至能够提高果实的质量和品质[5]。Mena-Violante等研究发现用B. subtilis BEB-lSbs (BS13)对番茄幼苗进行灌根处理，有利于促进番茄果实的质量，特别是大小、质地的改善[6]。
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