综述：微生物接种剂对植物抗逆性能的作用：角色、前景与挑战

《Journal of Plant Diseases and Protection》：Microbial inoculants for plant resilience performance: roles, prospects and challenges

本文系统综述了微生物接种剂（单菌或复合菌群）在可持续农业中的多重作用，重点探讨了植物促生微生物（PGPMs）、生防菌（BCAs）和共生菌（SM）通过抗菌、寄生、生物刺激等机制提升植物抗逆性（生物/非生物胁迫）及土壤肥力的研究进展。文章指出，这类生物刺激剂可替代化学肥料/农药，但规模化应用仍面临挑战，为未来农业微生物技术发展提供了关键视角。

　　

微生物接种剂的分类与核心功能

微生物接种剂包含细菌和真菌两大类，按功能可分为植物促生微生物（PGPMs）、生防菌（BCAs）和共生菌（SM）。PGPMs通过分泌吲哚乙酸（IAA）、固氮酶等直接促进植物生长；BCAs如木霉属（Trichoderma）通过拮抗病原菌（如分泌几丁质酶）实现病害防控；而丛枝菌根真菌（AMF）等共生菌则通过扩大根系吸收面积增强植物耐旱性。

作用机制：从分子到生态系统

1. ?生物刺激（Biostimulation）?：微生物产生的维生素、多糖等代谢物可激活植物防御通路（如系统获得性抗性SAR），同时提高养分利用率（如解磷菌释放磷酸酶）。
2. ?抗胁迫协同效应：假单胞菌（Pseudomonas spp.）产生的ACC脱氨酶能降解胁迫乙烯前体，缓解盐胁迫；而内生真菌Epichlo?合成的生物碱可驱避虫害。
3. ?土壤微生态重塑：微生物群落通过分解有机质、形成生物膜等改善土壤团粒结构，其代谢活动还可降低重金属生物有效性。

应用挑战与产业化瓶颈

尽管微生物接种剂在实验室条件下效果显著，但田间应用受限于环境适应性（如pH/温度敏感性）、菌株竞争及保存技术（如芽孢杆菌的孢子制剂稳定性）。此外，复合菌群的协同/拮抗作用机制尚未完全解析，标准化生产与法规缺失也制约商业化进程。

未来方向：精准农业与合成生物学

结合基因组学筛选高活性菌株（如具有CRISPR-Cas编辑潜力的根瘤菌），开发纳米载体包埋技术以提高定殖效率，或将成为突破方向。同时，需建立全球统一的微生物产品安全评估体系，推动其从“替代方案”向“主流技术”转型。