光合细菌的农用微生物功能解读
2021-04-18张德咏程菊娥谭石勇戴建平
苏 品,张德咏,张 卓,陈 昂,程菊娥,曾 军,谭石勇,戴建平,刘 勇*
(1. 湖南省农业科学院植物保护研究所,长沙410125;2. 新疆农业科学院微生物应用研究所,乌鲁木齐830091;3. 农业农村部植物营养与生物肥料重点实验室,长沙410324)
环境土壤、植物根际与叶际中存在大量微生物,这些微生物依据环境条件、植物宿主差异形成具有决定植物营养吸收、生长发育、抵御逆境作用的特异性微生物群落[1,2]。光合细菌是植物表面与土壤环境中微生物群落的一个重要组成部分[3,4]。光合细菌即利用细菌叶绿素(Bacteriochlorophyll,BChl)完成光合自养的一类微生物总称。光合细菌分为产氧(Oxygenic)与不产氧(Anoxygenic)两大类。产氧光合细菌以水分子为供电子体,在光合作用过程中形成 O2[5]。产氧光合细菌主要来自蓝细菌(Cyanobacteria)和原绿生物(Prochlorophytes)。不产氧光合细菌(Anoxygenic photosynthetic bacteria)在光合作用中不产生O2,其供电子体为水分子以外的其他有机或无机化合物[6]。不产氧光合细菌是光合细菌的一个主要类群,按其光合作用反应中心的类型可分为两类:一类含有铁-硫型光合反应中心(RC1),其成员分布在厚壁菌门(Firmicutes)、绿硫菌门(Chlorobi)和光酸杆菌门(Acidobacteria)中;另一类含有脱镁叶绿素-醌型光合反应中心(RC2),其成员分布在变形菌门(Proteobacteria)与绿弯菌门(Chloroflex)中[7,8]。迄今为止,已有353个种的APSB在分类学上归属到这5个细菌的门中。依据其供电子体以及其他代谢特征的差异,APSB又划分为以H2S为供电子体的紫色硫细菌(Purple sulfur bacteria)、绿色硫细菌(Green sulfur bacteria),以其他小分子化合物作为供电子体的紫色非硫细菌(Purple non-sulfur bacteria)、绿色非硫细菌(Green non-sulfur bacteria)、日光杆菌(Heliobacteria)[3]。光合细菌是生态环境修复[5,9]、农业功能微生物资源利用[10]、能源微生物开发[11]等领域备受瞩目的一类细菌。……
