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(nóng)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(yīng)用于多種農(nóng)作物以促進作物健康生長。已有較多關(guān)于BA促生的研究，但缺乏系統(tǒng)性梳理和總結(jié)作用機制，阻礙了全面理解BA的作用機制及其未來在農(nóng)林業(yè)與其他領(lǐng)域的應(yīng)用。
中國科學(xué)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(dǎo)下，基于相關(guān)文獻，全面總結(jié)了BA的促生機制，并提出了目前在農(nóng)業(yè)應(yīng)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(chǎn)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(zhì)養(yǎng)分的有效性和改善作物生長的根系環(huán)境；產(chǎn)生與植物細胞和根系生長相關(guān)的激素和揮發(fā)性有機物質(zhì)，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(chǎn)生環(huán)狀脂肽等代謝物，誘導(dǎo)植物產(chǎn)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(dǎo)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(yīng)在不同的土壤條件下更深入地聚焦BA的促生機制及調(diào)控因子，并結(jié)合同位素示蹤、非損傷微測和高通量測序等先進技術(shù)，闡釋BA對植物養(yǎng)分吸收的影響。
相關(guān)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(dǎo)科技專項和國家自然科學(xué)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(chǎn)生植物激素和揮發(fā)性有機物質(zhì)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(xué)院成都生物研究所
