化肥的广泛使用显著提升了农业产量，但也带来了土壤退化和环境压力。推动农业绿色发展，开发高效可持续的生物肥料已成为重要方向。其中，植物促生菌能够促进作物养分吸收、抵御病害并提升环境适应性。芽孢杆菌因其形成芽孢休眠体的特性和多样的促生防病机制，成为生物肥料研究与应用最广泛的细菌类群。贝莱斯芽孢杆菌SQR9（Bacillus velezensisSQR9）作为模式生防促生菌株，在分子机制、生态互作与田间应用方面积累了丰富研究，其系统总结为理解植物—微生物互作和推动生物肥料产业提供了重要参考。

菌株SQR9的名字来源于南京农业大学沈其荣院士团队（Shen Qi Rong，缩写SQR）从黄瓜根际筛选的第9个菌株，因此被命名为SQR9。近期该团队在Science China Life Sciences发表综述《Bacillus velezensis SQR9: A model biofertilizer strain for beneficial plant root-rhizobacterium interaction》，系统梳理了菌株SQR9的研究进展与应用价值，涵盖五个方面：

一、生物防治机制。菌株SQR9能有效抑制尖孢镰刀菌、黄萎病菌、立枯丝核菌等多种土传病原菌。其关键在于丰富的“抗病武器库”，包括多类抗菌活性物质、铁载体、挥发性物质，以及诱导植物系统抗性等多重策略，共同构建稳固的根际防线。

二、植物促生机制。菌株SQR9具备多维度的促生潜力：分泌吲哚乙酸促进根系生长，并通过特定信号通路调控侧根和簇生根发育；激活氮素吸收系统，提高植物对养分的利用效率；同时帮助植物抵御盐胁迫，维持光合作用和细胞稳态。

三、根系定殖机制。有效的根系定殖是植物促生菌发挥功能的前提。菌株SQR9在根际经历芽孢萌发、趋化、黏附和生物被膜形成等阶段。芽孢可长期存活，遇到根系分泌物迅速萌发并趋化至根；菌体借助黏附蛋白附着根表，并能够耐受植物免疫反应；随后在根表形成由多糖、γ-聚谷氨酸和胞外蛋白组成的生物被膜（Biofilm），通过信号系统协调群体行为，实现稳定定殖。生物被膜阶段是根际定殖的核心，也是研究最深入的环节。

四、根际微生物互作网络。根际微生物互作直接影响定殖和功能发挥。菌株SQR9可调控微生物群落，提高兼容益生菌丰度、降低病原菌丰度，并施展竞争与合作策略：通过抗生素拮抗竞争者、通过铁载体争夺营养，同时与有益菌进行代谢互养和生物被膜协同。基于这些生态互作原理，可优化合成菌群设计，增强生防和促生功能。

五、田间应用推广。菌株SQR9的生物肥料在黄瓜、西瓜、番茄、梨等作物中表现出显著效果：防控病害最高可达83%，产量提升12–70%，并能与化学防治协同发挥作用。肥料主要以菜籽饼、畜禽粪便、藻泥等有机废弃物为原料，既支持菌体生长和根系定殖，又实现废弃物资源化。截止2025年5月，中国已有20项SQR9相关发明专利，涵盖菌株应用、微生物制剂、培养发酵技术、功能产物及废弃物处理等领域。整体来看，菌株SQR9不仅为作物增产和病害防控提供示范，也为废弃物高值化提供微生物平台。

南京农业大学沈其荣院士和张瑞福教授为论文通讯作者，徐志辉教授和钟山青年研究员孙新丽为共同第一作者。研究得到国家自然科学基金和中国博士后科学基金资助。

原文链接：https://www.sciengine.com/SCLS/doi/10.1007/s11427-025-3112-x