汪城墙 戴莉 刘凯 杜秉海 丁延芹

摘要：多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）是一种常见的植物根际促生细菌，对植物具有直接或间接生防作用，已在控制农业病害、促进作物生长等方面广泛应用。其可抑制植物病原菌，主要通过产生多粘菌素、杀镰刀菌素等脂肽类抗生素发挥作用。关于多粘类芽孢杆菌的脂肽类抗生素合成和分泌等促生相关分子机制的研究具有重要理论和应用价值。本研究综述了多粘类芽孢杆菌的分子遗传操作体系，多粘菌素和杀镰刀菌素合成基因簇的鉴定、表达调控基因的分析和分泌机制，并从脂肽类抗生素合成和分泌机制角度展望其今后的研究趋势。

关键词：多粘类芽孢杆菌；植物根际促生细菌；多粘菌素；杀镰刀菌素；分子机制；外排蛋白

中图分类号：S476.19 文献标识号：A 文章编号：1001-4942（2018）09-0157-07

Abstract Paenibacillus polymyxa is a common plant growth-promoting bacterium that have direct or indirect synergistic effects. It has been widely used in controlling agricultural diseases and promoting crop growth. P. polymyxa can inhibit some plant pathogens mainly through the production of polymyxin， fusaricidins and other lipopeptide antibiotics. The study on the molecular mechanisms of the lipopeptide antibiotics production and secretion in P. polymyxa has important theoretical and practical value. In this review，we summarized the molecular genetic system of P. polymyxa， and the gene cluster identification， the analysis of regulation genes and the secretion mechanisms of polymyxin and fusaricidins. At last， we proposed the prospect of the mechanism of lipopeptide antibiotics synthesis and secretion.

Keywords Paenibacillus polymyxa； Plant growth-promoting rhizobacteria； Polymyxin； Fusaricidins； Molecular mechanism； Efflux transporter

我國农业生产中，大量化学农药和肥料的使用虽然增加了农业生产产值，同时也造成了土壤酸化板结、农产品农药残留等环境和食品健康问题，严重影响农业的可持续发展。因此，开发环境友好的生物农药和肥料就显得尤为重要。植物根际促生细菌（plant growth-promoting rhizobacteria， PGPR）是一类生活在植物根际土壤或附生于植物根部的可直接或间接促进植物生长、增强植物对逆境胁迫抵抗力的微生物，在生物农药和肥料研制和生产过程中具有重要价值[1，2]。

多粘类芽孢杆菌（Paenibacillus polymyxa）是一类具有防病促生作用的PGPR，为营兼性厌氧，可形成芽孢的低GC含量革兰氏阳性杆菌，广泛存在于作物根际土壤，对多种作物土传病害具有显著防治效果[2]，并可诱导植物系统抗性，是微生物医药、微生物环境修复、微生物农药和肥料研发领域非常重要的菌种资源[3]。……