微生物提高植物抗病性的原理主要包括以下几个方面:
1. 竞争作用
营养竞争:有益微生物与病原菌争夺营养和空间,抑制病原菌生长。
定殖位点竞争:有益微生物占据植物根际或叶面,阻止病原菌定殖。
2. 拮抗作用
抗生素产生:有益微生物分泌抗生素,直接抑制或杀死病原菌。
酶的产生:分泌几丁质酶、葡聚糖酶等,破坏病原菌细胞壁。
3. 诱导系统抗性(ISR)
信号分子:有益微生物产生信号分子,激活植物的防御机制。
防御基因表达:诱导植物产生防御蛋白和次生代谢物,增强抗病性。
4. 增强植物免疫力
priming效应:有益微生物使植物处于“预警状态”,遇到病原菌时能更快更强地响应。
激素调节:调节植物激素水平,如提高水杨酸、茉莉酸等防御相关激素。
5. 改善植物营养
营养吸收:促进植物吸收氮、磷、钾等营养,增强植物健康。
根系发育:促进根系生长,提高植物对病害的抵抗力。
6. 生物膜形成
保护屏障:有益微生物在植物表面形成生物膜,阻止病原菌入侵。
总结
微生物通过竞争、拮抗、诱导系统抗性、增强免疫力、改善营养和形成生物膜等多种机制,帮助植物抵抗病害,减少化学农药的使用,促进农业的可持续发展。