解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefaciens: BA）是一種典型的植物生長促生菌，可成功定殖于土壤、植物根際和種子等環(huán)境或組織中。與傳統(tǒng)的化肥和農藥相比，BA具有環(huán)保、高效和無有害副作用等特點，被視為是優(yōu)秀的生物肥料和生防劑，應用于多種農作物以促進作物健康生長。已有較多關于BA促生的研究，但缺乏系統(tǒng)性梳理和總結作用機制，阻礙了全面理解BA的作用機制及其未來在農林業(yè)與其他領域的應用。
中國科學院成都生物研究所地表過程與生態(tài)系統(tǒng)管理項目組博士研究生羅林在研究員尹春英的指導下，基于相關文獻，全面總結了BA的促生機制，并提出了目前在農業(yè)應用中的局限和未來發(fā)展方向。BA促生機制主要包括：通過生物固氮及礦化有機氮、溶磷、溶鉀和產生鐵載體，從而提高土壤氮、磷、鉀和鐵素養(yǎng)分的有效性；改變土壤微生物群落，進而提高礦質養(yǎng)分的有效性和改善作物生長的根系環(huán)境；產生與植物細胞和根系生長相關的激素和揮發(fā)性有機物質，促進植物獲取養(yǎng)分；通過與病原菌競爭生態(tài)位和養(yǎng)分、產生環(huán)狀脂肽等代謝物，誘導植物產生系統(tǒng)性抗性，促進植物對生物脅迫的抵抗。同時，BA還可以通過誘導宿主植物遺傳、理化改變以提高其對非生物脅迫的耐受性。
雖然BA的促生機制已被廣泛研究，但存在一些局限，如BA與宿主植物和環(huán)境因子之間的相互作用、缺乏田間實驗、如何影響宿主植物對養(yǎng)分吸收等。未來，應在不同的土壤條件下更深入地聚焦BA的促生機制及調控因子，并結合同位素示蹤、非損傷微測和高通量測序等先進技術，闡釋BA對植物養(yǎng)分吸收的影響。
相關研究成果以Bacillus amyloliquefaciens as an excellent agent for biofertilizer and biocontrol in agriculture: an overview for its mechanisms為題，發(fā)表在Microbiological Research上。研究工作得到四川省科技廳、中科院戰(zhàn)略性先導科技專項和國家自然科學基金等的支持。
圖1.BA通過促進土壤養(yǎng)分有效性促進植物生長
圖2.BA通過產生植物激素和揮發(fā)性有機物質促進植物細胞和根系的生長
圖3.BA促進植物對生物和非生物脅迫的抗性和耐受性
來源：中國科學院成都生物研究所
