生物防治综述

福建农林大学生命科学学院植物病害生物防治综述专业年级：10级生物信息学姓名：佘忠学号：102254010038时间：2012.12.11植物病害生物防治综述福建农林大学生命学院2010级姓名：佘忠摘要：植物病害生物防治是利用有益微生物和微生物代谢产物对植物病害进行有效防治的技术和方法，该文主要介绍了植物病害生物防治的作用机理，如抗菌作用、溶菌作用等，概括了生物防治微生物的种类，细菌、真菌、放线菌、酵母菌；以及结合生物防治的原理和应用现状，讲述微生物防治植物病害时存在的问题、对策，和对植物病害生物防治的前景展望。

关键词：植物病害，生物防治，作用机理，应用现状，微生物防治植物病害的生物防治(biological contro1)是指利用有益生物和生物代谢产物对植物病害进行有效防治的技术与方法。

它的实质就是利用生物种间关系、种内关系,调节有害生物种群密度,即生物群防治生物群【1】。

生物防治无毒、无害、无污染、高效，不仅符合人们对绿色食品的需求，而且为农业的可持续发展提供保障【2】。

化学防治是利用各种化学物质及其加工产品控制有害生物危害的防治方法。

我国农药的生产和使用量都非常大，这些年来农药产量都在100万t以上。

由于长期依赖于农药的使用，许多重要的病虫害都产生了抗药性【3】。

此外化学农药虽然具有防效高、速度快、杀虫抗菌谱广、使用简单等特点，成为防治病虫害夺取农业生产丰收的一个主要手段。

但长期大量使用化学农药，易使土质退化、环境污染、病原菌产生抗药性，产生3R问题，即三害(3R，Resistance，Residue，Resurgence)。

与传统的化学防治相比，生物防治具有不污染环境、对人和其他动物安全、防治作用持久、产品无残留、对病虫的杀伤特异性强，易于同其他植物保护措施协调配合并能节约能源等优点。

特别是随着人们对保护环境意识的增强，对绿色食品需求的增加，以及对生态环境建设，保护生物多样性和农业可持续发展的要求，使得植物病虫害的生物防治和生物农药的研究开发成为了世界范围内热点。

1 植物病害生物防治的作用机理自然界有益生物对植物病原物可以发生各种作用, 影响病原物的生存和繁殖, 从而控制植物病害的发生和发展。

对病原物有害的这些生物,一般统称为颉抗生物。

颉抗生物的主要作用有抗菌作用,溶菌作用,重寄生作用,竞争作用,交互保护作用,捕食作用。

抗菌作用( antibiosis) , 颉抗生物通过其代谢产物来影响病原物的生存活动, 这种代谢产物称为抗菌物质或抗菌素。

绿色木霉(T richodermaviride) 对立枯丝核菌( Rhizoctonia solani) 的撷颃作用, 产生胶霉毒素( gliotoxin) 和绿胶菌素( viridin) 两种抗菌素。

如K84 产生细菌素A84, 井冈霉素是吸水放线菌井冈变种产生的有毒的葡萄糖苷化合物。

溶菌作用( lysis) ,植物病原真菌和细菌的溶菌现象是普遍的, 溶菌的发生有自溶性和非自溶性, 生物防治中涉及的溶菌现象属于后一种, 是另一种不同生物所产生的酶的作用而引起的溶菌。

重寄生作用( hyperparasitism) ,是指一种病原物被另一种非病原物寄生。

一些寄生性种子植物本身也可以发生病害,这些寄生性种子植物上的病原物也是重寄生物。

菟丝子的炭疽病菌: 鲁保1号,防治菟丝子有很好的效果。

竞争作用( competition) ,有拮抗作用的生物可以在氧气、水、营养和空间各方面和病原菌发生竞争, 但在植物病害生物防治方面最主要的是空间竞争。

不同生防菌对植物表面的定殖能力不同, 生态上同源的生防菌的适应性一般比异源的生防菌要强, 大多数具有竞争作用的微生物都是生长很快的。

交互保护作用( cross-protection)，是用接种一种微生物的方法,保护植物不受或少受后接种的病原物的侵染和危害。

同种真菌或细菌的不同菌株之间, 同种病毒的不同株系之间,不同种甚至不同类的病毒之间均可发生交互保护作用。

当植物病毒的两个有亲缘关系的株系感染植物时,植物在感染一个株系后就不再感染另一个株系。

捕食作用( predation) ,在植物病害生物防治中,捕食作用主要是指在土壤中的一些原生动物和线虫可以捕食真菌菌丝和孢子以及细菌等,从而影响土壤中真菌的种群密度。

如一种食线虫真菌, 通过其菌丝体束缚线虫虫体并使其逐步降解或真菌寄生在线虫虫体内使虫体瓦解, 从而起到防病作用【4】。

2 生物防治微生物的种类用于生物防治的微生物主要包括真菌、细菌、放线菌和酵母菌等很多生物种群，但应用于植物真菌病害的常用生防微生物主要有酵母菌、细菌、放线菌和霉菌。

2.1 真菌目前已报道的生防真菌有腐生真菌、寄生真菌和植物致病菌中的低致病菌系多种。

主要有以下几种：2.1.1 木霉菌目前对生防真菌研究和应用较多的是木霉菌，广泛存在于土壤表面，可从植物病残体、种子、球茎表面分离到，主要用于防治土传真菌病害【5】。

木霉菌作为一种资源丰富的拮抗微生物，在植物病害生物防治中具有极其重要的作用。

木霉菌的拮抗作用具有广谱性，据资料显示，至少对l8个属29种病原真菌有拮抗作用【6】，木霉菌对许多植物病原菌具有寄生或拮抗作用，如哈茨木霉、绿色木霉、钩状木霉、长枝木霉、康氏木霉以及新近归为粘帚霉属的绿粘帚霉等。

田连声等【7】利用木霉菌5 菌株的培养物防治草莓灰霉病，防治效果可与常用的化学农药多菌灵相媲美，其防效均在80％以上。

赵国其等【8】用绿色木霉处理西瓜幼苗，能有效增强瓜苗长势，促使根系生长旺盛，抑制西瓜枯萎病菌生长。

唐家斌等【9】研究表明黄绿木霉的乃菌株对水稻纹枯病菌具有很高的抑菌率。

宋晓妍等【10】发现木霉菌株SMF5 对棉花黄萎病菌具有强烈抑制作用。

黎起秦等【11】研究表明康氏木霉、哈茨木霉、拟康氏木霉及粘帚霉对西瓜枯萎病菌、生菜菌核病菌和番茄青枯病菌均有较强的抑制作用。

2.1.2 毛壳菌毛壳菌通常存在于土壤和有机肥中，如植物残体、草食和杂食动物及鸟类的粪便中，它可以有效降解纤维素和有机物，并对土壤中的其它微生物产生拮抗作用。

因此，毛壳菌成为植物病原菌的生物防治菌并被广泛应用。

早在1954 年Martin 和Moore【12】发现，巴西的各品种燕麦的种子被球毛壳和螺卷毛壳侵染后，会对维多利亚长蠕孢毒素的作用产生抵抗力。

毛壳菌有300 多个种，可预防谷物秧苗的枯萎病、甘蔗猝倒病、降低番茄枯萎病、苹果斑点病的发病率，对立枯丝核菌、拟茎点霉属、甘蓝格链孢属、葡萄孢属、毛盘孢属及其交链孢属的病原菌有一定的抑制作用【13】。

2.1.3 淡紫拟青霉菌及厚壁孢子轮枝菌淡紫拟青霉菌及厚壁孢子轮枝菌主要是在控制植物病原线虫方面有很好的功效。

刘杏忠等【14】用淡紫拟青霉的培养料施入土壤对大豆孢囊线虫可持续2～3 年的防效，造成大量的空孢囊。

林茂松等【15】用厚壁孢子轮枝菌防治南方根结线虫卵寄生率达90.8％。

2.1.4 菌根真菌菌根真菌主要是促进植物对氮、磷等营养元素的吸收，尤其在逆境条件下，能够提高植物的抗病能力。

对菌根真菌的接种显示：接种株叶片光合速率显著提高，植株干物质量有所增加，或者土壤中微生物的数量有所增加，根区土壤的微生态环境得到改善，为下一代作物生长积累了养分。

2.2 细菌在生防细菌中研究较多的是芽孢杆菌，此外还有放射性农杆菌、荧光假单胞杆菌和某些病原细菌的无毒性突变体等。

2.2.1 芽孢杆菌芽孢杆菌的抑菌范围很广，包括根部病害，枝干病害、叶花部病害和收获后果品病害。

如棉花枯萎病、黄萎病、立枯病、小麦赤霉病、番茄青枯病、苹果红腐病及其他一些土传和地上部病害。

由于其具内生芽孢，抗逆性强，营养要求简单，繁殖速度快并在植物根圈易于定殖，所以被广泛应用于植物病害的生物防治中。

目前应用于生防的芽孢杆菌种类主要有枯草芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌和短小芽孢杆菌等。

国外利用枯草芽孢杆菌防治丝核菌、腐霉菌、镰刀霉等引起的病害，均取得较好的效果。

2.2.2 假单胞菌假单孢菌属细菌大量存在于植物的根围，许多菌株对植物有抑制病害、促进生长的作用，其中荧光假单孢杆菌是报道最多、在防治土传病害方面应用效果较好的一类生防菌，对马铃薯、黄瓜、甜菜、豌豆、胡萝卜、小麦等常见土传病害如猝倒病、枯萎病、软腐病、小麦全蚀病等皆有不同程度的防治效果，且该菌附着在植物根际，兼有对病原菌的拮抗作用和对其根际主要微生物直接或间接作用的综合效果【16】。

2.2.3 土壤放射杆菌20世纪70年代，澳大利亚Kerr等从土壤中分离得到土壤放射杆菌，该菌可以产生含核苷类物质的细菌素Agrocin 84，在生产中利用活体菌剂或该菌的次生代谢物Agroein 84 均可有效地防治由根瘤土壤杆菌引起的桃、樱桃、葡萄、玫瑰等植物的根癌病。

近年来，我国分离出对葡萄根癌病有显著防效的土壤放射杆菌HLB2，E26 和M115，经大田试验防效为85％～100％。

2.3 放线菌用在植物病害生防中的放线菌主要是链霉菌属及其相关类群，目前已有许多的成型制剂广泛应用于农业、工业和医学领域。

如我国研制开发的井冈霉素、农用链霉素和多效霉素等生物农药已被大量使用，取得了良好的经济效益、生态效益和社会效益。

但由于井冈霉素只对病菌有抑菌作用，而无杀菌作用，因此无法根治纹枯病。

所以，又相继开发了梧宁霉素、内疗素、768、S-921、农抗120 等，近年来都得到了广泛的应用。

其中农用链霉素可以有效控制杨树腐烂病、十字花科软腐病、黄瓜黑星病、辣椒疫病、棉花枯萎病、番茄早疫病、灰霉病及番茄溃疡病菌等多种植物细菌性病害【17】。

2.4 酵母菌酵母菌常用于果蔬生物防治，其最大的优点在于它能在较干燥的果蔬表面生存，能迅速利用营养进行繁殖，且受杀虫剂的影响小；不产生抗菌素，可以避免病菌对抗菌素产生抗性而降低生防效果。

近几年来筛选了大量的酵母菌，如防治苹果灰霉病的Kloeckera apiculata 和Candida tenuis 等；防治柑橘绿霉病的Candida famata；还有防治苹果、梨、草莓、猕猴桃、葡萄灰霉病、青霉病、软腐病和黑斑病等多种病害的Rhodotorula glutinis 和Cryptococcus laurentii；防治桃褐腐病的Pesudomonas syingae 等。

3 利用微生物防治植物病害时存在的问题及其对策3.1 生防微生物在植物病害防治中存在的问题3.1.1 在田间自然条件下生防微生物定殖能力差由于大多数生防微生物是在试验条件下筛选鉴定的，实验条件与田间自然条件区别较大，所以这些生防微生物在田间施用后往往因定殖能力弱，形不成足够的生物群体而降低防效，影响防治效果。

3.1.2 生防微生物的抗药能力差实验室条件下筛选的生防微生物，在田间由于残留的农药或施用农药的影响，种群数量迅速下降，影响其生防效果。