山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院土肥資源高效利用國家工程實驗室研究員、山東省農(nóng)業(yè)微生物重點實驗室微生物肥料創(chuàng)新研究中心主任杜秉海教授告訴記者，植物根際促生細(xì)菌并不是一個單一的菌種，而是由一系列不同功能的菌群構(gòu)成。
不同菌種發(fā)揮大作用
杜秉海教授介紹稱，不同類型的菌株其功能是截然不同的。其中短短芽孢桿菌DZQ7是青枯病病原菌黑脛病病原菌，也是多種鐮刀病原菌等植物病原菌的拮抗菌株。田間試驗表明，該菌對煙草青枯病和黑脛病具有很強的生防效果。在研究過程中，科研人員還發(fā)現(xiàn)伊利諾伊類芽孢桿菌YZ29菌株產(chǎn)生的鐵載體能夠促進(jìn)花生對鐵、氮、磷、鉀等養(yǎng)分的吸收。
現(xiàn)階段，我國的科研技術(shù)人員研制了10多個作物專用PGPR制劑，其中大蒜專用PGPR制劑、辣椒專用PGPR制劑、煙草專用PGPR制劑、草莓專用PGPR制劑等在田間大面積推廣應(yīng)用，促生防病效果顯著。
PGPR制劑產(chǎn)業(yè)
科技創(chuàng)新意義深遠(yuǎn)
杜秉海教授還告訴記者，鑒于我國作物連作障礙的普遍性與嚴(yán)重性，PGPR制劑在克服連作障礙方面的巨大潛力，PGPR制劑產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新，將對我國農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。PGPR菌株的大規(guī)模篩選鑒定及菌種資源平臺建設(shè)已經(jīng)成型，PGPR菌株篩選鑒定仍然是今后很長時期十分重要的研究內(nèi)容；同時還要建立國家PGPR菌種資源庫。
其一要進(jìn)行基于高通量測序和組學(xué)的PGPR分子生態(tài)學(xué)研究。PGPR在作物根際的生態(tài)學(xué)規(guī)律是其能否發(fā)揮作用的關(guān)鍵。從分子水平，著重開展PGPR在作物根際定植規(guī)律、PGPR與作物根際微生物群落結(jié)構(gòu)及功能相互關(guān)系、PGPR-作物相互作用規(guī)律、PGPR-非生物環(huán)境脅迫相互關(guān)系等?；诮M學(xué)的PGPR作用機制研究，獲得一批具有自主知識產(chǎn)權(quán)的功能基因（簇），闡明其表達(dá)調(diào)控機制。為多功能PGPR工程菌提供理論技術(shù)支持和基因資源。
其二要構(gòu)建PGPR多功能工程菌株構(gòu)建及生物安全性評價。將多個PGPR菌株的不同功能基因（簇）整合到PGPR宿主菌細(xì)胞中，重構(gòu)代謝途徑，構(gòu)建具有促生、活化養(yǎng)分、降解自毒物質(zhì)和生防功能的多功能PGPR基因工程菌株，并進(jìn)行生物安全性風(fēng)險評估。
其三要進(jìn)行作物專用多功能PGPR制劑菌株組合優(yōu)化研究。將來自同一作物根際的具有促生、防病、活化養(yǎng)分、降解自毒物質(zhì)等不同功能的PGPR菌株進(jìn)行協(xié)同性研究，進(jìn)行菌株組合優(yōu)化。獲得作物專用多功能PGPR制劑的最佳菌種組配。
其四要進(jìn)行作物專用多功能PGPR制劑規(guī)?；a(chǎn)工藝研究。開展PGPR發(fā)酵工藝優(yōu)化、劑型選擇、增效劑、保護(hù)劑等方面研究，建立高效、穩(wěn)定的多功能PGPR規(guī)模化生產(chǎn)工藝技術(shù)體系。建立作物專用多功能PGPR制劑應(yīng)用技術(shù)體系研究，研究多功能PGPR制劑與化學(xué)肥料、有機肥料的組合使用技術(shù)與方法，建立技術(shù)操作規(guī)程。
PGPR具有廣泛應(yīng)用前景
杜秉海教授總結(jié)稱，PGPR是根治作物連作障礙最行之有效的途徑，在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展中具有廣闊的應(yīng)用前景。PGPR能夠誘導(dǎo)作物產(chǎn)生對非生物脅迫的耐受性，有助于作物在逆境條件下的生長。
PGPR在大豆、花生、苜蓿等豆科作物生產(chǎn)中的應(yīng)用，除具有防病、促生效果外，還可以作為根瘤菌的“助手”細(xì)菌，與根瘤菌協(xié)同接種，提高根瘤菌在種子表面的存活能力，激活根瘤菌結(jié)瘤過程，顯著提高根瘤菌接種劑的效果。近年來，利用PGPR對污染土壤進(jìn)行生物修復(fù)方面的研究受到持續(xù)關(guān)注。PGPR能夠降解各種化學(xué)農(nóng)藥，減少農(nóng)藥對環(huán)境及農(nóng)產(chǎn)品的污染；能夠鈍化重金屬，顯著提高重金屬清除效果；能夠促進(jìn)具有生物修復(fù)功能的植物生長。
在PGPR制劑生產(chǎn)方面，生產(chǎn)工藝涉及菌劑工業(yè)化生產(chǎn)中的方方面面，是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。它的科學(xué)化和最優(yōu)化是節(jié)約成本、增加經(jīng)濟效益和保證合格產(chǎn)品的基本要求。要達(dá)到這些目的，一方面不僅取決于菌種本身的性能；另一方面是科學(xué)、優(yōu)化的生產(chǎn)工藝，即是要賦以合適的生產(chǎn)條件使菌的目的性能充分表達(dá)出來。
