植物激素在微生物组-宿主互作中的作用

20/25植物激素在微生物组-宿主互作中的作用第一部分植物激素的合成途径和分布 2第二部分植物激素对根际微生物组结构和功能的影响 4第三部分微生物群通过改变植物激素合成调节宿主生理 6第四部分植物激素在根际病害防御中的双向调控作用 8第五部分植物激素介导的微生物诱导系统耐受反应 11第六部分植物激素信号通路在微生物-植物互作中的交叉调节 14第七部分拟南芥和水稻等模式植物中植物激素的调控机制 18第八部分植物激素在农作物微生物组管理中的应用潜力 20

第一部分植物激素的合成途径和分布关键词关键要点【植物激素生物合成途径】

1.生合成途径多样，受到多种因素调控，如光照、温度和病原体感染等。

2.植物激素的合成涉及酶促反应，由特异性酶催化，这些酶受环境信号和基因调控。

3.生物合成途径提供靶点，可通过遗传工程或化学方法调控植物激素水平，从而影响植物生长发育。

【植物激素分布】

植物激素的合成途径

植物激素的合成途径复杂多样，涉及多种酶促反应。以下是主要植物激素的合成途径：

*生长素（IAA）:IAA主要在植物的嫩茎、叶片和根尖合成。其合成途径主要有两种：色氨酸途径和色胺途径。色氨酸途径中，色氨酸通过一系列酶促反应转化为吲哚-3-乙酸（IAA）。色胺途径中，色胺通过酶促反应氧化脱氨基形成IAA。

*细胞分裂素（CTK）:CTK主要在根尖、幼嫩组织和分生组织合成。其合成途径主要有两种：异戊烯腺嘌呤核苷酸（iP）途径和核苷酸磷酸化途径。iP途径中，腺嘌呤核苷酸通过一系列酶促反应转化为iP。核苷酸磷酸化途径中，核苷酸通过酶促磷酸化形成iP。

*赤霉素（GA）:GA主要在植物的胚芽、幼嫩组织和根尖合成。其合成途径为：赤霉烯酸→赤霉烯酸9→赤霉烯酸19→赤霉烯酸20→赤霉烯酸3→GA12→GA15→GA9→GA4。

*脱落酸（ABA）:ABA主要在植物的叶片、种子和根中合成。其合成途径为：法呢基焦磷酸→脱落酸醛→脱落酸。其中，脱落酸醛是ABA合成的关键中间产物。

*乙烯:乙烯主要在植物的果实、花朵和根中合成。其合成途径为：蛋氨酸→1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）→乙烯。其中，ACC是乙烯合成的关键中间产物。

植物激素的分布

植物激素在植物体内分布广泛，在不同的组织和器官中含量不同。一般来说，生长素主要分布在幼嫩的茎尖、叶片和根尖；细胞分裂素主要分布在根尖、幼嫩组织和分生组织；赤霉素主要分布在胚芽、幼嫩组织和根尖；脱落酸主要分布在叶片、种子和根中；乙烯主要分布在果实、花朵和根中。

激素对根系的影响是双重的。一方面，激素可以促进根系的生长和发育，如生长素能促进根的伸长，赤霉素能促进根毛的形成。另一方面，激素也可以抑制根系的生长和发育，如脱落酸能抑制根的伸长和侧根的形成，乙烯能抑制根毛的形成和根系的扩展。

荷尔蒙的水平和类型会影响根系在适应胁迫条件时的表现。例如，脱落酸被发现有助于根系对干旱和盐胁迫的耐受性，因为脱落酸可以诱导根系的分枝，从而增加根系对水分和养分的吸收能力。相反，细胞分裂素被发现可以减少根系对胁迫条件的耐受性，因为细胞分裂素可以促进根系的伸长，从而降低根系对胁迫条件的抵抗力。

总之，植物激素在微生物组-宿主互作中发挥着至关重要的作用，它们通过影响植物的根系生长和发育，为微生物组的定植和植物-微生物组互作创造不同的微环境，从而调控植物对环境胁迫的适应性。第二部分植物激素对根际微生物组结构和功能的影响关键词关键要点植物激素对根际微生物组结构的影响

1.植物激素通过调节根系形态、分泌和防御机制，影响微生物群落组成和多样性。

2.生长素促进根系发育和分支，增加根际表面积，为微生物提供更多的定植位点。

3.细胞分裂素和赤霉素参与根毛的形成和延伸，影响根际微生物的吸附和竞争。

植物激素对根际微生物组功能的影响

1.植物激素调节微生物的酶活性、代谢途径和基因表达，影响根际营养元素的循环利用。

2.乙烯和脱落酸促进根际微生物的分解能力，提高根际有机质的矿化速率。

3.植物激素信号感知通路与微生物相关的代谢途径相连，调节微生物的定氮、磷溶解和铁螯合等功能。植物激素对根际微生物组结构和功能的影响

植物激素是内源信号分子，在植物生长和发育中发挥着至关重要的作用。近年来，研究表明，植物激素也参与调节根际微生物组的结构和功能，从而影响植物与微生物之间的互作。

对根际微生物组结构的影响

*生长素：促进侧根和根毛的生长，增加根系表面积，从而为微生物提供更多的定殖位点。

*脱落酸：调控根系分泌物的组成，改变根际微生物群落的组成。

*细胞分裂素：抑制根毛生长，减少微生物的附着点。

*赤霉素：促进根系纵向生长，影响根际微生物群落的垂直分布。

对根际微生物组功能的影响

*生长素：促进氮固定菌和磷酸溶解菌的活性，增强营养元素的获取。

*脱落酸：诱导植物产生防御化合物，抑制病原菌的生长。

*细胞分裂素：调控根际微生物的碳素利用模式，影响土壤养分的循环。

*赤霉素：促进根际土壤微生物的呼吸作用，增加二氧化碳的释放。

对微生物组-宿主互作的影响

植物激素通过调节根际微生物组的结构和功能，影响植物与微生物之间的互作：

*营养互惠：植物激素促进根际微生物的营养获取能力，从而提高植物对养分的吸收。

*病害防治：植物激素诱导植物产生防御化合物，激活有益微生物的定殖，抑制病原菌的入侵。

*胁迫耐受：植物激素调节根际微生物群落，增强植物对干旱、盐渍和重金属胁迫的耐受性。

*生长促进：植物激素促进侧根和根毛的生长，为微生物提供更多的定殖位点，从而增强植物的生长和发育。

研究进展和应用潜力

植物激素对根际微生物组-宿主互作的影响是一项新兴的研究领域。进一步的研究可以深入了解这些互作的分子机制，并开发利用植物激素来调控根际微生物组的策略，以提高作物生产力、减少病害发生和增强植物对胁迫的耐受性。

具体数据和实例

*生长素：吲哚乙酸（IAA）促进大豆根系中固氮菌nod因子基因的表达，增强植物对氮的利用。

*脱落酸：ABA诱导水稻产生防御蛋白PR1，抑制赤霉病菌的侵染。

*细胞分裂素：玉米素诱导马铃薯根系释放有机酸，促进土壤中磷酸的溶解。

*赤霉素：赤霉素刺激小麦根际土壤微生物的呼吸作用，增加土壤二氧化碳释放，促进植物光合作用。

结论

植物激素通过调节根际微生物组的结构和功能，在微生物组-宿主互作中发挥着重要的作用。操纵植物激素信号通路可以为调控根际微生物群落，改善植物生长和健康提供新的途径。第三部分微生物群通过改变植物激素合成调节宿主生理微生物群通过改变植物激素合成调节宿主生理

植物激素是参与植物生长发育和应答环境胁迫的关键信号分子。微生物群，包括根际、叶际和内部微生物，可以影响宿主植物的激素合成，从而调节其生理过程。

生长素

生根瘤菌（Rhizobia）等固氮菌可以刺激寄主豆科植物根部的生长素合成。通过增加生长素水平，微生物群促进根系发育，进而提高养分吸收和植物生物量。

细胞分裂素

一些细菌，如梭状芽孢杆菌（Bacillussubtilis），可以通过产生细胞分裂素或抑制植物中脱落酸（ABA）的合成来促进细胞分裂和芽的萌发。细胞分裂素水平的提高导致侧芽生长增加和叶面积扩大。

乙烯

拟南芥根系菌群中的某些细菌，如细菌假单胞菌（Pseudomonasfluorescens），可以通过产生1-氨基环丙烷-1-羧酸（ACC）脱氨酶来促进寄主植物的乙烯合成。乙烯是一种负调节植物生长的激素，参与果实成熟、落叶和胁迫响应。

脱落酸

植物病原菌，例如枯萎病菌（Fusariumoxysporum），可以通过产生ABA来抑制寄主植物的生长发育。ABA水平的增加导致气孔关闭、光合作用减少和生长受阻。

赤霉素

某些根际细菌，如固氮菌（Azotobactervinelandii），可以通过产生赤霉素或抑制赤霉素失活来促进寄主植物的赤霉素合成。赤霉素是一种促进植物伸长生长的激素，参与茎延伸和发芽。

油菜素内酯

游离固氮细菌（Azospirillumbrasilense）等根际细菌可以通过产生油菜素内酯来调节寄主植物的氮代谢和生长。油菜素内酯水平的增加提高氮素利用效率，促进根系发育和植株生长。

茉莉酸甲酯

一些真菌，如美洲伏革菌（Rhizoctoniasolani），可以通过产生茉莉酸甲酯来诱导寄主植物的防御反应。茉莉酸甲酯水平的增加导致病害抵抗力和防御相关基因表达增加。

微生物群通过改变植物激素合成调节宿主生理的过程涉及复杂的分子机制和信号转导途径。微生物产生的激素或信号分子可以影响植物中激素代谢酶的活性、激素受体的表达或激素信号的转导。

此外，微生物群还可以通过改变宿主植物的根系结构和营养吸收能力来间接影响激素合成。例如，促进根系发育的微生物群可以通过提高养分吸收来增加细胞分裂素和赤霉素的合成，从而促进植物生长。

理解微生物群-宿主互作中植物激素的作用对于提高作物产量、增强植物抗逆性和开发新型抗病菌剂具有重要意义。通过操纵微生物群，科学家可以优化植物激素合成，促进植物生长发育，并增强对环境胁迫的耐受性。第四部分植物激素在根际病害防御中的双向调控作用关键词关键要点微生物组在根际病害防御中的作用

1.微生物组的组成和多样性影响根际病害的发生和严重程度。

2.有益微生物可以通过产生抗菌物质、竞争营养和空间、诱导植物防御反应等方式抑制病原菌。

3.致病微生物可以通过释放毒力因子、破坏防御屏障、操纵植物激素信号等方式促进病害发展。

植物激素在根际病害防御中的信号转导

1.植物激素通过受体感知病原菌感染信号后，激活一系列信号转导途径。

2.不同的植物激素在根际病害防御中扮演着不同的角色，例如茉莉酸参与诱导局部获得性抗性，水杨酸参与介导全身抗性。

3.病原菌可以劫持植物激素信号通路，抑制防御反应或促进自身侵染。

赤霉素在根际病害防御中的作用

1.赤霉素促进根系生长和发育，增强根际微生物的多样性和抗病性。

2.赤霉素通过调节植物防御基因的表达，诱导对病原菌的抵抗力。

3.致病真菌可以产生赤霉素，促进自身侵染和抑制植物防御反应。

脱落酸在根际病害防御中的作用

1.脱落酸在病原菌感染时增加，诱导叶片脱落和防御反应。

2.脱落酸可以通过关闭气孔、增加木质素沉积和激活抗菌基因表达等方式增强根际病害防御。

3.病原菌可以通过干扰脱落酸信号通路，减弱植物防御反应。

细胞分裂素在根际病害防御中的作用

1.细胞分裂素促进根系分生和再生，增强根际微生物的多样性和抗病性。

2.细胞分裂素通过调节植物防御基因的表达，增强对病原菌的抵抗力。

3.致病细菌可以通过产生细胞分裂素，抑制植物防御反应和促进自身定植。

生长素在根际病害防御中的作用

1.生长素调节根系形态和分化，影响根际微生物组的组成和多样性。

2.生长素可以通过激活抗菌蛋白的产生，增强对病原菌的抵抗力。

3.致病真菌可以产生生长素，干扰根系发育和抑制植物防御反应。植物激素在根际病害防御中的双向调控作用

植物激素在根际病害防御中发挥着至关重要的作用，既可以激活免疫反应，也可以抑制免疫反应，从而实现对病原体的双向调控。

激活免疫反应

*水杨酸(SA)：SA是激活根际免疫反应的主要激素之一。它通过诱导防御相关基因的表达，增强抗病性。例如，SA能够诱导烟草植株中病程相关(PR)蛋白的表达，从而增强对烟草花叶病毒的抗性。

*茉莉酸(JA)：JA在根际免疫反应中也发挥着重要作用。它可以激活防御相关基因的表达，并促进防御化合物，如次生代谢产物的合成。例如，玉米植株中的JA积累与对镰刀菌病的增强抗性有关。

*乙烯(ET)：ET是另一个参与根际免疫反应的植物激素。它可以调节根际微环境，促进抗病反应。例如，ET能够增加玉米根际挥发物的释放，抑制镰刀菌的生长。

抑制免疫反应

*赤霉素(GA)：GA是一种抑制根际免疫反应的植物激素。它通过抑制防御相关基因的表达，减弱抗病性。例如，水稻植株中GA的积累与对水稻纹枯病的降低抗性有关。

*细胞分裂素(CK)：CK也是一种抑制根际免疫反应的植物激素。它可以通过调节细胞分裂和生长，影响抗病性。例如，拟南芥植株中CK的积累与对霜霉病的降低抗性有关。

*脱落酸(ABA)：ABA在根际免疫反应中具有复杂的双重作用。低浓度的ABA可以激活免疫反应，而高浓度的ABA则会抑制免疫反应。例如，拟南芥植株中低浓度的ABA增强了对霜霉病的抗性，而高浓度的ABA则降低了抗性。

激素相互作用

植物激素之间的相互作用进一步调节了根际免疫反应。例如：

*SA与JA协同作用激活免疫反应。

*GA与CK协同作用抑制免疫反应。

*SA与ABA之间的相互作用取决于浓度。

影响微生物组

植物激素不仅影响宿主植物的免疫反应，还影响根际微生物组的组成和功能。例如：

*SA和JA可以促进有益微生物的生长，而GA和CK则可能抑制有益微生物的生长。

*根际微生物组可以产生植物激素，从而影响宿主植物的免疫反应。

应用

了解植物激素在根际病害防御中的双向调控作用对于开发新的病害管理策略至关重要。例如：

*利用SA和JA诱导增强抗病性的抗病性品种。

*利用GA和CK抑制过度免疫反应，降低病理反应。

*通过调节根际微生物组来影响激素平衡，增强抗病性。

总之，植物激素在根际病害防御中发挥着双向调控作用，既可以激活免疫反应，也可以抑制免疫反应。通过理解这些复杂的作用，我们可以开发更有效的病害管理策略，提高作物的产量和质量。第五部分植物激素介导的微生物诱导系统耐受反应植物激素介导的微生物诱导系统耐受反应

植物对病原菌侵染的免疫反应通常包括免疫相关基因的转录重编程。然而，过度激活的免疫反应会对植物自身造成伤害，因此植物进化出一种称为系统耐受（SAR）的机制来调节免疫反应的强度和持续时间。SAR的诱导依赖于病原菌相关模式受体（PRR）对病原菌分子模式（PAMPs）的识别。

植物激素在微生物组-宿主互作中发挥着至关重要的作用，包括调节SAR。

乙烯：

乙烯是一种气体激素，在植物免疫应答中起着重要的负调控作用。在PAMP触发免疫反应后，乙烯的产生增加，它通过抑制SAR相关基因的表达来抑制免疫反应的强度和持续时间。这有助于防止过度激活的免疫反应导致植物自身损伤。

水杨酸（SA）：

SA是另一种重要的植物激素，在SAR中起着正调控作用。PAMP触发免疫反应后，SA的积累增加，它通过激活SAR相关基因的表达来增强免疫反应。SA还可以抑制乙烯的产生，从而进一步增强免疫反应。

脱落酸（ABA）：

ABA是一种应激激素，在植物对病原菌侵染的反应中也起作用。ABA的产生会抑制SAR，这表明ABA在调节免疫反应的强度和持续时间中起着负调控作用。

茉莉酸（JA）：

JA是一种免疫激素，在植物对病原菌侵染的反应中起着重要的正调控作用。JA的产生会诱导SAR相关基因的表达，增强免疫反应，并抑制乙烯和ABA的产生，从而进一步增强免疫反应。

细胞分裂素（CK）：

CK是一种植物激素，在植物生长和发育中起着重要的作用。CK在植物免疫反应中也起作用，它可以通过抑制SAR相关基因的表达来抑制免疫反应。

乙烯与水杨酸的拮抗作用：

乙烯和水杨酸在植物免疫反应中起着相反的作用。乙烯抑制免疫反应，而水杨酸增强免疫反应。这两种激素之间的拮抗作用有助于调节免疫反应的强度和持续时间。在PAMP触发免疫反应后，乙烯的产生增加，它抑制水杨酸的积累，从而减弱免疫反应。然而，如果病原菌感染持续存在，水杨酸的积累会增加，它抑制乙烯的产生，从而增强免疫反应。

微生物组中的植物激素：

植物激素不仅由植物自身产生，还能由根际微生物组产生。一些微生物共生体可以产生植物激素，如乙烯、水杨酸和茉莉酸，这些激素调节植物的免疫反应。

研究表明，根际微生物产生的植物激素可以影响植物对病原菌侵染的易感性。例如，一种产生乙烯的细菌被发现可以抑制植物的免疫反应，使植物更容易受到病原菌侵染。相反，一种产生水杨酸的细菌被发现可以增强植物的免疫反应，使植物不易受到病原菌侵染。

总之，植物激素在微生物组-宿主互作中起着至关重要的作用，包括调节植物对病原菌侵染的免疫反应。乙烯、水杨酸、脱落酸、茉莉酸和细胞分裂素等激素通过相互作用来调节免疫反应的强度和持续时间。根际微生物组中的微生物产生的植物激素也可以影响植物的免疫反应，并影响植物对病原菌侵染的易感性。对植物激素在微生物组-宿主互作中的作用的进一步研究对于开发新的植物病害管理策略具有重要意义。第六部分植物激素信号通路在微生物-植物互作中的交叉调节关键词关键要点植物激素影响根际菌群组成的分子机制

1.植物激素通过调控根系释放物，改变根际环境的化学组成，从而影响微生物组的组成和多样性。

2.某些植物激素，如生长素和脱落酸，可促进根际细菌的生长和定植，而其他激素，如赤霉素，可抑制其生长。

3.植物激素信号通路与微生物感测和应答途径相互作用，共同调节根际微生物组的动态平衡。

植物激素介导微生物-植物互作中的免疫反应

1.植物激素在调节植物免疫反应中发挥关键作用，它们可以启动或抑制免疫途径，影响微生物侵染的进程。

2.不同的植物激素对免疫反应的影响具有特异性。例如，水杨酸促进系统获得性抗性（SAR），而茉莉酸诱导局部抗性反应（LAR）。

3.微生物可以感知并利用植物激素信号来调控自身在宿主植物中的定植和致病力。

植物激素信号通路在微生物-植物共生中的作用

1.植物激素参与建立和维持微生物-植物共生关系，它们调节根系形态，提供必要的营养条件，促进共生菌的定植。

2.共生微生物可以感知并利用植物激素信号来调节其自身的发育和代谢活动，从而促进与宿主植物的共生关系。

3.植物激素信号通路与共生微生物的信号途径相互作用，协调共生关系的建立和维持。

植物激素在微生物-植物致病互作中的作用

1.植物激素在调节植物对致病微生物的抗性中至关重要，它们可以激活防御反应，增强植物的耐受性。

2.致病微生物可以利用植物激素信号来抑制宿主植物的防御反应，促进自身在宿主植物中的定植和致病。

3.了解植物激素在微生物-植物致病互作中的作用有助于开发新的抗病害策略。

植物激素信号通路在微生物-植物互作中的交叉调节

1.植物激素信号通路与微生物信号通路相互作用，共同调节微生物-植物互作。

2.植物激素可以影响微生物的定殖能力、致病力以及与宿主植物的共生关系。

3.微生物可以利用植物激素信号来调控自身的生理活动，影响微生物-植物互作的进程。

植物激素在微生物组工程中的应用

1.植物激素可以作为工具，通过调节根际微生物群的组成和活性，来改善植物生长和健康。

2.利用植物激素来调控微生物组，可以开发无化学防治的新型可持续作物管理策略。

3.未来研究需要深入探讨植物激素在微生物组工程中的潜力和应用前景。植物激素信号通路在微生物-植物互作中的交叉调节

植物激素在微生物组-宿主互作中发挥着至关重要的作用，它们不仅调控植物免疫反应，还影响微生物的定殖、致病力和共生能力。此外，植物激素信号通路与微生物组成分之间存在双向交叉调节，从而塑造微生物组-宿主互作的动态平衡。

1.植物激素对微生物组的影响

*脱落酸（ABA）：ABA可诱导植物对逆境的耐受性，促进根系生长，同时抑制病原菌的感染。ABA信号通路可调控微生物组的丰度和组成，例如增加耐旱细菌和真菌的丰度。

*水杨酸（SA）：SA是植物全身获得性抗性的关键激素，它能激活防御反应，抑制病原菌的生长。SA信号通路可影响微生物群落的组成，增加抗菌物质产生的细菌和真菌的丰度。

*茉莉酸（JA）：JA参与植物对昆虫和病原菌侵染的防御，促进诱导性系统抗性的产生。JA信号通路调节微生物组的组成，增加防御性细菌和拮抗真菌的丰度。

*赤霉素酸（GA）：GA促进植物的生长发育，影响根系结构和养分吸收。GA信号通路可调节根际微生物群的组成，增加固氮细菌和磷酸溶解菌的丰度。

2.微生物组对植物激素信号通路的调节

*根际细菌：根际细菌可产生植物激素，例如吲哚乙酸（IAA）、细胞分裂素（CYT）和赤霉素（GA），这些激素影响植物的生长发育、根系结构和免疫反应。

*内生菌根：内生菌根真菌与植物根系形成共生关系，可调节植物的激素平衡。例如，内生菌根真菌释放细胞分裂素和赤霉素，促进植物生长和营养吸收。

*叶面微生物：叶面微生物可以产生植物激素，例如茉莉酸和水杨酸，影响植物对病原菌侵染的防御。例如，叶面细菌*Methylobacterium*可以产生茉莉酸，增强植物对白粉病菌的抵抗力。

3.交互调节机制

植物激素信号通路和微生物组成分之间存在复杂的交叉调节机制，包括：

*激素感应调控微生物定殖：植物激素可以影响微生物在植物组织中的定殖和入侵。例如，ABA可抑制病原菌的定殖，而GA可促进有益微生物的定殖。

*激素调节微生物代谢产物：植物激素可以调控微生物代谢产物的产生，影响微生物的致病力和共生能力。例如，SA可诱导抗菌物质的产生，而JA可抑制致病菌毒素的产生。

*菌群调节激素信号通路：微生物组可影响植物激素信号通路的组成和活性。例如，根际细菌可产生茉莉酸前体化合物，增强植物对昆虫和病原菌侵染的防御。

4.生态学意义

植物激素信号通路和微生物组成分之间的交叉调节对于植物健康和生态系统功能具有重要意义：

*病原菌防治：微生物组和植物激素信号通路之间的相互作用有助于植物抵御病原菌侵染。例如，SA信号通路和有益微生物的协同作用增强了植物对白粉病菌的抵抗力。

*营养吸收增强：微生物组可产生植物激素，促进根系生长和营养吸收。例如，根际细菌产生的IAA刺激侧根的形成，增加磷的吸收。

*生态系统稳定性：微生物组-植物互作的稳定性依赖于植物激素信号通路和微生物组成分的动态平衡。激素信号通路和微生物群的共同作用，促进了植物适应环境变化和抵抗病原菌侵染。

总之，植物激素信号通路在微生物-植物互作中发挥至关重要的作用。它们不仅调控植物免疫反应，还影响微生物的定殖、致病力和共生能力。此外，植物激素信号通路与微生物组成分之间存在双向交叉调节，这对于植物健康和生态系统功能具有重要的意义。深入了解这些交叉调节机制对于开发基于微生物组的植物保护和生产策略至关重要。第七部分拟南芥和水稻等模式植物中植物激素的调控机制拟南芥中植物激素的调控机制

拟南芥是研究植物激素调控微生物组-宿主互作的模式植物。已知多种植物激素参与了这一过程，包括：

脱落酸(ABA)

*ABA参与根系对干旱胁迫的反应，并调节微生物组组成。

*ABA诱导根毛形成，促进根际微生物殖民化。

*ABA抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

赤霉素(GA)

*GA促进茎伸长和叶片展开。

*GA调节根系发育，影响微生物组组成。

*GA抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

细胞分裂素(CK)

*CK促进细胞分裂和分化。

*CK调节根系发育，影响微生物组组成。

*CK抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

乙烯(ET)

*ET参与根系发育、叶片衰老和病原体防御等多种生理过程。

*ET调节微生物组组成，促进某些根际微生物的定植。

*ET抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

水稻中植物激素的调控机制

水稻也是研究植物激素调控微生物组-宿主互作的模式植物。与拟南芥类似，水稻中涉及的主要植物激素包括：

脱落酸(ABA)

*ABA参与水稻对干旱胁迫的反应，并调节微生物组组成。

*ABA诱导根系发育，促进根际微生物殖民化。

*ABA抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

赤霉素(GA)

*GA促进水稻茎伸长和叶片展开。

*GA调节根系发育，影响微生物组组成。

*GA抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

细胞分裂素(CK)

*CK促进水稻细胞分裂和分化。

*CK调节根系发育，影响微生物组组成。

*CK抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

乙烯(ET)

*ET参与水稻根系发育、叶片衰老和病原体防御等多种生理过程。

*ET调节微生物组组成，促进某些根际微生物的定植。

*ET抑制病原菌生长，增强植物对病害的抵抗力。

除了上述核心植物激素，其他激素如生长素和茉莉酸酯也已显示出在微生物组-宿主互作中的作用，为进一步研究提供了有价值的见解。第八部分植物激素在农作物微生物组管理中的应用潜力关键词关键要点利用植物激素调节微生物群落组成

1.植物激素可以特异性地富集或减少某些微生物群体，从而改变根际微生物群落的组成和结构。

2.通过调节植物激素平衡，可以促进有益微生物的增殖，抑制病原微生物的生长，增强农作物的抗病能力。

3.还可以利用植物激素诱导植物根系释放特定的根系分泌物，吸引有益微生物趋向根际，形成互利共生关系。

提高作物对逆境胁迫的耐受性

1.植物激素在调控作物对逆境胁迫的反应中发挥着至关重要的作用，如干旱、盐胁迫和高温胁迫。

2.外源施用特定的植物激素可以增强作物抗逆性，通过激活相关防御机制，提高抗氧化能力，维持离子稳态。

3.还可以通过调节植物激素信号通路，改善作物根系对营养物质的吸收和运输，从而增强作物整体健康和抗逆能力。

优化作物营养吸收

1.植物激素参与调控植物根系对营养物质的吸收和转运。

2.施用植物激素可以促进根系生长，增加根系表面积，从而提高作物对养分的吸收效率。

3.还可以调节根系中营养转运相关基因的表达，优化营养分配，促进作物生长发育。

改善土壤健康

1.植物激素可以影响土壤微生物群落的组成和活性，从而间接影响土壤健康。

2.通过调节植物激素分泌，可以促进有益微生物的增殖，抑制有害微生物的生长，改善土壤养分循环和结构。

3.还可以利用植物激素诱导植物根系释放特定的根系分泌物，促进土壤有机质积累，提高土壤肥力。

可持续农业生产

1.利用植物激素管理微生物组提供了可持续的农业生产方式，减少了对化学农药和化肥的依赖。

2.通过调控植物激素平衡，可以增强作物的抗病能力，减少病虫害发生，降低农药使用量。

3.此外，植物激素还可以优化营养吸收和土壤健康，提高作物产量，同时保护环境。

未来研究方向

1.探索新的植物激素及其在微生物组-宿主互作中的作用。

2.开发基于植物激素的微生物组工程技术，以增强作物健康和抗逆性。

3.阐明植物激素在农业生态系统中微生物组动态和功能方面的复杂interactions。植物激素在农作物微生物组管理中的应用潜力

植物激素在调节根际微生物组的结构和功能方面发挥着至关重要的作用。利用这种作用，可以开发基于植物激素的策略，以管理农作物微生物组，从而改善植物健康和产量。

调控微生物组丰度和多样性

植物激素可以通过影响根系分泌物，进而选择性地招募或抑制特定微生物的定殖，从而改变微生物组的丰度和多样性。例如，水杨酸可增加有益根际细菌（如根瘤菌）的丰度，而脱落酸可减少有害真菌（如病原真菌）的丰度。

调节微生物活性

植物激素可以通过激活或抑制微生物的特定代谢途径，从而调节微生物的活性。例如，茉莉酸可诱导某些细菌产生抗病化合物，而乙烯可抑制细菌的胞外酶产生。通过调节微生物活性，植物激素可以影响微生物组对植物的整体影响。

增强植物对胁迫的耐受性

植物激素在增强植物对生物和非生物胁迫的耐受性中发挥着关键作用，而微生物组也参与了这一过程。通过调节微生物组的组成和活性，植物激素可以增强植物对病害、干旱和盐胁迫的耐受性。

促进营养获取

根际微生物可以帮助植物获取养分，例如氮和磷。植物激素可以通过调节微生物代谢，促进养分的矿化和吸收。例如，生长素可诱导细菌产生有机酸，从而溶解土壤中的矿质养分。

应用实例

1.促进生物固氮

水杨酸是一种植物激素，已显示出促进豆科植物（如大豆）与根瘤菌共生的能力。通过增加根瘤菌的丰度和活性，水杨酸可以提高植物的生物固氮能力，从而减少对氮肥的需求。

2.抑制根腐病

脱落酸是一种植物激素，已显示出抑制致病真菌（如腐霉菌）的能力。通过减少真菌的丰度和活性，脱落酸可以减轻根腐病的发生，从而提高作物产量。

3.增强干旱耐受性

茉莉酸是一种植物激素，已显示出提高植物对干旱胁迫的耐受性。通过诱导产生抗氧化化合物，茉莉酸可以减轻干旱造成的氧化损伤，从而保护植物免受干旱影响。

结论

植物激素在微生物组-宿主互作中发挥着至关重要的作用，这为基于植物激素的农作物微生物组管理策略的开发提供了潜力。通过调节微生物组的组成、活性、功能和与植物的互作，植物激素可以改善作物健康、产量和对胁迫的耐受性。进一步研究植物激素在微生物组管理中的作用，将为农业的可持续发展提供新的见解和工具。关键词关键要点主题名称：根际微生物群调节植物激素合成促进根系发育

关键要点：

1.根际微生物可以通过释放信号分子（如脱落酸、赤霉素）影响植物激素信号途径，促进根系生长发育。

2.某些根际细菌能够产生植物激