基本介紹
- 中文名：PGPR製劑
- 又稱：聚蓖麻酸甘油酯
- 類別：細菌
- 所屬領域：生物
特徵,研製套用,研製開發,
特徵
①種類繁多據近些年的資料，已報導的使用菌種主要有幾十科之多。即在微生物分類上，涉及不同的科、屬。隨著工作的深入，報導具有PGPR作用的種類還會不斷增加。
②作用機理多樣可以概括為：A.分泌植物促生物質。研究發現許多PGPR種類能分泌不同的促生物質，包括植物激素、維生素、胺基酸、其它活性有機小分子及衍生物等。B.改善植物根際的營養環境。PGPR在植物根際的聚集，它們旺盛的代謝作用加強了土壤中有機物的分解，促進了植物營養元素的礦化，增加了對作物營養的供應。C.對作物病害的生物控制作用。這是近幾年倍受科學家關注的一個熱點。已有的研究證實PGPR具有減輕、降低許多作物病害發生的作用。PGPR的生物病害調控機制主要是能夠產生抗生素、胞外溶解酶、氰化物和鐵載體，還有可能是改變根圈微環境平衡，促進作物生長。也發現一些作物接種PGPR後，有關作物病害防禦的化合物水平上升。D.對污染物的降解。新近的研究發現表明，許多屬的PGPR類群具有降解污染物的作用，亦有人稱之為”生物治療”作用。如今主要集中於微生物對三氯乙烯、芳香族化合物及除草劑的降解方面。E.對豆科植物結瘤的促生作用。也有人稱這類PGPR微生物為結瘤促生根際細菌。即是某些PGPR菌的存在，可促進根瘤菌在豆科植物結瘤數量及瘤乾重的增加。
③套用範圍廣當前PGPR已套用於許多農作物、蔬菜和樹木，表現出一定的效果和套用前景。
研製套用
當前PGPR研究和套用中的突出問題表現在有效、廣譜菌種的匱乏，作用效果不太穩定，促生作用機理和條件不清楚。下面就這幾個主要問題及其未來的發展趨勢作一闡述。
①如上所述，有促生作用的PGPR種類雖然不少，但如今具廣譜效能和適應能力強的菌種甚少。這就限制了PGPR在農業上的套用和其效果的發揮，尤其在我國作物種類多、地域及氣候條件迥然不同的情形下，篩選此類PGPR菌株應作為我們的研製和開發的一個目標。
②把好PGPR的篩選關。PGPR中的類群，如目前套用最多的假單胞菌，它們包括分類學上劃分的許多種在內的類群，其中既有有益的種群，還有有害的種群。假單胞菌的許多種就是引起植物病害的病原微生物，在篩選PGPR時必須認識到這一點。同樣的問題亦存在於芽胞桿菌中。過去我國曾有將病原菌當作有益菌的菌種生產微生物肥料的深刻教訓。
③PGPR的已有的研究成果表明它們在農業上有良好的套用前景，尤其是這類微生物可以單獨使用，更可以與其它微生物種類複合使用，使促生作用、肥效作用更好地結合起來，以提高和加強套用效果。這種複合劑型的研製是一個發展方向。
④PGPR的作用機理和最佳作用條件需要加強研究。由於植物種類或品種的差異、田間存在的土著菌的競爭、根際有害微生物和土壤環境因子的影響，都干擾了所引入的PGPR的繁殖和活性，使其效果不穩定或不明顯。土壤中的非生物因子，如溫度、土壤含水量、pH值、表面電荷、各種元素和離子等，對PGPR有複雜的影響和制約。與國外相比，我國的PGPR的套用基礎研究特別是植物和PGPR相互作用的機理的研究還十分薄弱，亟待加強。
⑤深入研究PGPR的最佳培養基配方、製劑的最佳類型，套用的合理劑量，與殺蟲劑、除草劑、殺線蟲劑的配伍問題。PGPR類產品的標準、檢驗登記和產品質量監督也是制約生產套用效果的重要問題，需認真對待。
⑥基因工程技術為PGPR適應能力增強及其套用範圍拓寬提供中長期的手段和潛力。例如可將蘇雲金桿菌產生的內毒素的基因轉移到PGPR菌株中，以期得到控制食根昆蟲幼蟲的效果。新技術、新方法和新領域與PGPR的結合必將進一步促進其發展。
研製開發
這裡所指PGPR製劑系以促生、營養和抗病作用為主的微生物製劑。PGPR令人感興趣的特點使得人們在近些年將其作為研製和開發的熱點，已表現出良好的開發套用前景。當前，許多國家投入不少人力物力進行PGPR研究和實用成果轉化工作。
①PGPR優良菌種的選育效果好和適應能力強是優良PGPR菌種的二個最為主要的衡量指標。為了選育適合新型PGPR製劑開發的優良菌種，需要設計有創新的資源篩選策略和操作程式，在我國不同地區、不同作物分離和鑑定具有明顯促生和抗病的新微生物資源。同時注意，一方面從中選取對作物有特異性及對根際有特異性的優良菌株；另一方面篩選廣譜性的優良菌株。
②研究和闡明促生機理和促生條件採用多種現代技術手段，包括高壓液相色譜分析、基因標記技術、基於PCR的各種技術、RFLP技術等，探討PGPR菌株對作物促生的機理，以及田間使用條件對其在作物根際定殖、存活及促生效果的關係，為PG-PR功效充分發揮和利用提供依據。
③提出新型PGPR的組成和生產工藝複合菌劑的研製、開發和套用是當前微生物肥料一個熱點的方向。PGPR新型菌劑的研製開發也不另外，目前正在朝這個趨勢發展。複合的目的是使包括PGPR在內的菌株之間、以及PGPR與其它有益菌群組合，達到促生效果的互補和效能的放大。另外，適當的有利於微生物生存和促生效果增加的物質，即增效劑，也應是新型PGPR製劑的組成部分之一，也需要進行研究和試驗。
生產工藝涉及菌劑工業化生產中的方方面面，是一個複雜的系統工程。它的科學化和最最佳化是節約成本、增加經濟效益和保證合格產品的基本要求。要達到這些目的，一方面不僅取決於菌種本身的性能；另一方面是科學、最佳化的生產工藝，即是要賦以合適的生產條件使菌的目的性能充分表達出來。
