综述：利用植物根际细菌缓解植物环境胁迫的最新进展

这篇综述系统阐述了植物根际促生菌（PGPR）在增强作物抗逆性中的多重机制，包括营养吸收（如氮磷 solubilization）、激素调控（IAA/ACC deaminase）、抗氧化防御（SOD/CAT）及诱导系统抗性（ISR），为开发环保型生物刺激剂（bioinoculants）替代农用化学品提供了理论依据，对应对气候变化下的可持续农业（C3/C4作物）具有重要意义。

　　

植物根际细菌：对抗环境胁迫的绿色卫士

Abstract
植物面临多种非生物胁迫（如干旱、盐碱、极端温度等），严重影响农业生产。传统化学手段效果有限，而根际促生菌（PGPR）通过营养支持、激素调节和诱导系统防御等机制，成为可持续农业的新选择。本文综述了PGPR增强植物抗逆性的最新进展，强调其在减少化学依赖、保障粮食安全中的潜力。

1. Introduction
PGPR是一类定殖于植物根际的细菌，能通过固氮（如Rhizobium）、溶磷（如Pseudomonas）和分泌生长激素（如IAA）直接促进植物生长。此外，PGPR还能通过产生ACC脱氨酶降低胁迫乙烯水平，或通过合成胞外聚合物（EPS）改善根际微环境。研究表明，Azospirillum和Bacillus等菌株可显著提升作物在干旱和盐渍土中的存活率。

2. 非生物胁迫及其对植物-微生物互作的影响
环境胁迫会引发活性氧（ROS）爆发和光合抑制。PGPR通过以下途径缓解胁迫：

• 水分胁迫：Paenibacillus polymyxa通过提高水分利用效率（WUE）和渗透调节物质（如脯氨酸）积累，增强Arabidopsis抗旱性。
• 盐胁迫：Bacillus subtilis ER-08通过调节Na⁺/K⁺平衡和抗氧化酶活性，减轻盐分对Trigonella的毒性。
• 重金属：Streptomyces pactum Act12通过螯合和生物吸附降低Cd/Cu在小麦中的积累。

3. PGPR介导的抗逆机制
3.1 信号通路调控
PGPR通过调控植物激素（如ABA和JA）信号网络激活胁迫响应基因（如WRKY转录因子）。例如，Dietzia natronolimnaea STR1通过上调苯丙烷代谢通路基因增强小麦耐盐性。

3.2 代谢工程应用
基因改造PGPR（如过表达ACC脱氨酶的Pseudomonas putida）可提升其环境适应性。封装技术（如海藻酸微球）进一步延长菌剂货架期。

4. 挑战与展望
当前PGPR应用受限于田间效果不稳定性和标准化生产瓶颈。未来需结合纳米载体技术和合成微生物群落（如PGPR-丛枝菌根真菌联用），开发气候智能型农业解决方案。

结论
PGPR作为“微生物肥料”和“生物修复剂”的双重角色，为应对气候变化下的农业挑战提供了创新路径，但其商业化仍需跨学科协作和政策支持。