植物微生物区系

出处：按学科分类—自然科学总论 北京出版社《现代科技综述大辞典上》第945页（3726字）

指在一定时间、空间条件下植物体内外微生物的类群组成、分布以及随植物生长发育而变化的活动状况。

一株植物并不是一个单一个体生物，而是包括许多微生物在内组成的一个生物群体，在植物根、茎、叶、花、果、种子内外都有大量微生物在。植物体内外的这些微生物种类很多，常见的有真菌(霉菌和酵母菌)、细菌、放线菌病毒等，有的在植物体外，有的在植物体内；有的对植物有益，有的对植物有害。

有附生、腐生、寄生、共生和抗生各种微生物。

它们与植物特定的部位保持着密切的生态和营养联系，形成特定的微生物群落，如根际微生物、叶面微生物、种子微生物和植物维管束微生物等。

研究植物微生物区系不仅对了解植物与微生物生态关系有重要理论意义，而且对开发利用植物体内外有益微生物，控制有害微生物，促进农业生产发展也有重要意义。

植物微生物区系的研究开始于始于20世纪初。1903年布里(R．Burri)发现植物叶面常有细菌；1904年赫尔特纳尔(Hilfner L．)发现根际有更多的微生物；同年杜格里(Duggeli M．)发现种子上有微生物；佛里曼(Freeman H．W．)发现黑麦草胚组织内有不致病的内生真菌。植物上的病原微生物发现的更早。

这些是植物微生物的早期报道。以后对植物微生物的研究逐渐增多，特别在根际微生物和种子方面研究较多。研究的内容多集中在植物微生物的种类、数量变化和病原微生物。

50年代以后，植物微生物区系研究增多，内容更加广泛。

包括植物微生物与植物生育期、根分泌物和脱落物、叶面外渗物和附着物、生态环境条件、植物抗病性、耕作栽培措施、病害发生和控制等的关系以及植物微生物间的相互关系等。1958年克拉里尼科夫(Кpaсипьникoв，H．A)，发表了《土壤微生物与高等植物》。1959年王鸣歧发表“种子微生物与种子生理的现状和展望”。1981年贝克曼(T．P．Blakeman)发表了《植物叶面微生物生态学》论文集。

70年代后曾多次召开叶面微生物生态学的国际会议。1985年魏德尔土(C．E．Windels)出版了《叶面生物防治论文集》。

这些标志着植物微生物区系研究进入一个新的阶段。

1986年后河南农业大学曾对棉花根际微生物，黄瓜叶面微生物、西瓜维管束微生物和小麦种子内微生物进行研究。

这些研究结果又丰富了植物微生物区系研究的内容。

根际微生物是指生长在植物根表面和近根表面土壤中的微生物。由于根的分泌物和脱落物的影响，在根际形成一个特殊的微生物群落，其种类、数量、优势种、抗生菌等都不同于土壤中的微生物群落。根际微生物包括细菌、真菌、放线菌等，有腐生、寄生、共生等，其数量超过土壤微生物的许多倍。

根际微生物随植物生长发育、土壤条件，植物抗病性、耕作栽培管理措施等而有很大变化。棉抗枯萎病品种根际微生物数量明显增多，棉花枯萎病田增施磷、钾肥，根际放线菌增多，枯萎病减轻。小麦、玉米喷施尿素后，根际细菌增多，真菌减少。根际微生物中有的对植物有益，如根瘤菌、自生固氮菌、有的产生生理活性物质，促进植物生长发育。有的是致病的病原物，有的是病害发生的“帮凶”，有的产生毒素使植物中毒，有的是抗生物，能抑制病原物的活动。菌根菌是一类与植物根共生的真菌。

有内生菌根、外生菌根和内外生菌根。能促进植物生长发育，对作物有增产作用。

天麻没有菌根菌共生就不能正常生长发育。

叶面微生物是指生长在植物叶片表面的微生物，有的侵入叶片内部。由于叶面外渗物质和降落等的影响而形成一个特殊的叶面微生物群落，包括细菌、酵母菌和霉菌，还有病毒，而土壤中较多的放线菌和线虫在叶面极少。在植物生长的早期细菌较多，中期酵母菌增多，后期霉菌增多。

有人测定牧草叶上的酵母菌可占叶片鲜重的1%左右。细菌中主要是革兰氏阴性菌，尤以欧氏植生杆菌为多；霉菌中以枝孢属和链格孢属的菌类多而普遍；酵母菌中以红酵母属酵母属，掷孢酵母属等为多叶面微生物有附生、腐生、寄生和抗生，有的在植物叶面，有的在植物叶内；期还有不少是致病的病原物和抗生物。

叶面微生物随叶片的生长发育，叶面外渗物质、降落物、气候条件，叶面结构，植物种类不同而变化，有一个演替过程。植物叶片感病后往往招致更多的叶面微生物，特别是酵母菌和霉菌增多显着。叶面的花粉，昆虫的蜜露和排泄物也都有利于叶面微生物的生长繁殖。

70年代后利用叶面微生物防治植物病害做了不少工作。

为利用寄生菌、抗生菌、占领菌、弱寄生菌菜控制病害的发生和发展。

1924年里魏士(F．J．Lewis)首次发现云杉叶片内有真菌。以后又从烟草，咖啡和许多植物健康叶片内发现多种真菌，并不致病。

种子微生物是指生活在种子内外的微生物。

种子微生物有的是从植物的营养器官蔓延到种子，有的是从周围环境中降落到种子上。常见的有真菌、细菌、而病毒和放线菌很少，有附生、腐生、寄生、共生和抗生，还有许多致病的病原物。

常见的优势种有植生假单孢杆菌、链格孢、多主枝孢等。种子微生物随种子的成熟而变化、种类和数量越来越多。种子上还寄附有许多病原物。

种子微生物对种子生理、贮藏和病害发生都有很大影响。

小麦、水稻开花时雌雄蕊上有许多附生的植生假单孢杆菌，它们给作物提供维生素、烟硷酸等，有利于种子形成。谷类作物种皮下有大量链格孢菌丝属，有利于种子合成蛋白质。

朱砂根果实内胚与胚乳间有一共生细菌、无此菌时就不能正常生长而早死。种子上的青霉、曲霉等多种微生物引起种子发热、霉变、发芽力下降、品质变坏等。

播种或调运带有病原物的种子又能引起病害的发生的发生和向外传播。造成重大损失。

植物维管束微生物是指生活在植物维管束内的微生物，有的在维管束外。有真菌、细菌、病毒、线虫等，有病原物和非病原物，还有抗生物。

从西瓜、棉花、甘薯、黄瓜、高梁、玉米等植物维管束中都发现有大量的微生物，有的是病原物或抗生物；除病原物外，它们对植物没有明显的为害。植物微管束微生物因植物种类、地区、抗病性、生育期不同而变化。扬(T．R．Young)发现玉米茎内生真菌随玉米生育期的变化而先后出现5个不同的微生物群落。利用其中的非致病菌控制病害已有人开始研究。

植物微生物区系研究过去已取得很大成就。由于它涉及到植物、微生物、生态、农业等许多领域，对发展农业生产有重要指导意义，已越来越受到重视。它不仅对揭开高等植物与微生物的生态关系有重要意义，而且对发展农业生产也有重要意义。今后在根标微生物、叶面微生物，种子微生物等的研究方面都会有较大的发展。特别是如何控制有害的微生物，发展有益的微生物将是今后的研究重点；菌根的研究也将受到重视。

。【参考文献】：

1 Blakeman.J. P. et,Microbial ecology of the phyllopane,1981, Academic press, London.

2 Windels,C. E. et,Biological control on the phylloplane,APS press, USA.

3 王鸣歧，种子微生物及种子生理的现状与展望，复旦学报，1959，4∶197～205；1960，1∶121～143．

4 RiceiE. L. ,AUelopalhy, 1984.Academic press,London.

5 Cook,R. J. et,The nature and practice of bilolgical control of plant pathogens, 1983,APS press,USA.

6 Baker,K. F. et,Ecological of soil -borne plant pathogens, 1965,university of California press,USA.

7 Neergaard,P. .seed pathology, 1979,The Macmillan press LTD. .England.

(河南农业大学生物工程学院王守正撰)