1 拮抗细菌对真菌病原物的作用 - 中国生物防治
土传真菌病害拮抗菌的筛选及其生防效果研究
土传真菌病害拮抗菌的筛选及其生防效果研究一、内容综述土传真菌病害是影响农作物产量和质量的重要因素，给农业生产带来了严重的经济损失。
传统的防治方法主要是化学农药的使用，但其存在一定的局限性，如对环境的污染、对人畜健康的潜在危害以及抗药性的产生等问题。
因此寻找一种安全、环保、高效的防治方法显得尤为重要。
近年来生物防治逐渐成为研究热点，其中拮抗菌在土传真菌病害防治中具有重要的应用价值。
本文将对土传真菌病害拮抗菌的筛选及其生防效果进行研究。
首先本文将对土传真菌病害的病原菌进行分类和鉴定，明确病害的主要病原菌种类及其特点。
然后通过文献调查和实验室实验，筛选出具有抗病作用的植物源或微生物源拮抗菌。
接着对筛选出的拮抗菌进行生物学特性的研究，包括拮抗菌对土传真菌病害的抑制作用、拮抗菌的安全性和稳定性等方面的评价。
此外本文还将探讨拮抗菌在田间应用的效果，包括拮抗菌的施用方式、用量、施用时间等因素对防治效果的影响。
通过对不同地区、不同作物类型的试验数据进行分析，总结拮抗菌的筛选规律和生防效果，为土传真菌病害的防治提供科学依据。
A. 研究背景和意义随着全球气候变化和人类活动对生态环境的影响，土传真菌病害在许多国家和地区呈现出日益严重的态势。
土传真菌病害不仅对农作物产量和质量造成严重影响，而且对人类健康和生态环境带来潜在风险。
因此研究和开发有效的拮抗菌以控制土传真菌病害具有重要的现实意义。
目前已有多种拮抗菌被广泛应用于农业生产，但由于土壤条件、作物种类和病原菌多样性等因素的影响，这些拮抗菌的防效往往不尽如人意。
因此筛选出具有良好生防效果且适应性强的拮抗菌显得尤为重要。
此外随着生物技术的发展，基因工程技术在植物病害防治领域的应用也日益广泛。
通过基因工程技术改良拮抗菌的抗性或提高其生防效果，将有助于实现对土传真菌病害的有效控制。
本研究旨在通过对不同来源的拮抗菌进行筛选，发掘具有良好生防效果的微生物资源，为农业生产提供高效、安全、环保的防治手段。
真菌病害拮抗菌的筛选及其对多种植物病原真菌的拮抗活性测定
真菌病害拮抗菌的筛选及其对多种植物病原真菌的拮抗活性测定汪茜;胡春锦;黄思良;柯仿钢;黎起秦【摘要】针对广西境内常见多发的12种植物真菌病害,对柑橘、香蕉、甘蔗、辣椒、药用植物等作物根际土壤进行拮抗菌筛选试验.结果从不同作物根际土壤中共分离得到386株菌株,其中有拮抗作用的34株,平皿拮抗效果较好的16株;再经复筛,得到一株对柑橘炭疽菌有较好抑制效果的拮抗菌Bs55;对峙培养试验表明,Bs55菌株对12种常见病原真菌具有较强的抗菌活性,抑菌率最高达87.7%.拮抗菌Bs55具有拮抗作用强、能大量繁殖、抑菌谱广等特点,是具有较好利用前景的生物防治材料.【期刊名称】《南方农业学报》【年(卷),期】2010(041)007【总页数】4页(P675-678)【关键词】Bs55菌株;枯草芽孢杆菌;病原真菌;拮抗活性【作者】汪茜;胡春锦;黄思良;柯仿钢;黎起秦【作者单位】广西大学农学院,南宁,530005;广西农业科学院微生物研究所,南宁,530007;广西农业科学院微生物研究所,南宁,530007;广西作物遗传改良生物技术重点开放实验室,南宁,530007;南阳师范学院生命科学与技术学院,河南南阳,473061;广西大学农学院,南宁,530005;广西大学农学院,南宁,530005【正文语种】中文【中图分类】S476+.1真菌病害是阻碍植物生长、影响作物产量的主要病害［1］，给农业生产带来了严重危害。
土壤是各种微生物良好的栖息场所，生存着许多具有相互拮抗作用的微生物。
在生防菌株的筛选上，考虑到植物与微生物之间的相互作用关系，人们把重点放在从植物根表面或根际土壤中筛选，这样筛选出的微生物接种后在植物根表面具有很好的定殖能力［2］。
本研究针对广西境内常见多发的12种植物真菌病害，从不同作物根际土壤中筛选拮抗菌，为开发广西微生物资源，筛选与环境相容性好的微生物农药奠定基础。
供试病原菌有柑橘炭疽病菌［Colletotrichum gloeosporioides （Penz.）Sacc.］、水稻纹枯病菌（Rhizoctonia solaniKühn）、玉米大斑病菌［Exserohilum turcicum （Pass.） Leonard ＆ Suggs］、玉米小斑病菌［Cochliobolus heterostrophus （Dreschl.）Dreschl.］、茉莉白绢病菌（Sclerotium rolfsiiSacc.）、辣椒炭疽病菌［Colletotrichum gloeosporioides （Penz.） Sacc.］、香蕉炭疽病菌［Colletotrichummusae（Berk.＆Curt）Arx］、冬瓜疫霉（Phytophthora drechsleriTucker）、龙眼链格孢黑斑病菌［Alternaria alternata （Fr.） Keissler］、香蕉大灰斑病菌［Curvularia lunata （Wakker）Boedijin］、香蕉叶缘枯斑病菌（Alternaria musaeBour.et Bat）、杨桃炭疽病菌［Colletotrichum gloeosporioides（Penz.） Sacc.］等12种，均由广西农业科学院微生物研究所保存、提供。
生防菌对植物真菌病害作用整理
生防菌对植物真菌病害的作用学院：生命科学学院专业班级：学生姓名：目录摘要 (3)1植物真菌病害 (3)2生防菌的种类及生防机制 (3)2.1 生防菌的种类 (3)2.2 生防菌的生防机制 (4)2.2.1 竞争作用 (4)2.2.2 拮抗作用 (5)2.2.3 诱导抗性作用 (5)2.2.4 促生作用 (6)3 生防菌的筛选与鉴定 (7)3.1 拮抗芽孢杆菌的分离 (7)3.2 芽孢杆菌的分类鉴定 (7)参考文献： (8)生防菌对植物真菌病害的作用摘要：真菌病害是造成作物产量损失的主要原因，作物病害的80％由病原真菌引起，利用微生物及其代谢产物对其进行生物防治，是目前研究的热点。
可用于生物防治的微生物有真菌、细菌、放线菌、病原菌弱致病菌等。
生防菌的生防机制各不相同，主要有竞争作用、拮抗作用、诱导作物抗性和促进作物生长，间接提高作物抗性等作用，许多生防微生物还可通过几种不同机制之间的联合来发挥功能。
本文还对生防菌的分离与分类鉴定进行了简单介绍。
关键词：真菌病害，生物防治，生防机制，木霉菌，芽孢杆菌，放线菌1植物真菌病害植物病害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。
据估计, 全球主要农作物的平均损失约占总产量的10 %～15 %, 每年直接经济损失高达数千亿美元。
在植物病害中,70 %～80 %的病害是病原真菌侵染所引致的。
植物真菌病害不仅直接造成农作物产量下降与品质降低, 而且部分病原真菌在侵染农作物过程中, 可分泌产生多种对人畜有害的毒素与代谢物, 对农产品的安全性构成极大威胁。
此外, 重大农作物真菌病害的控制往往依赖化学防治, 杀菌剂的使用不仅增大生产成本, 而且其反复施用不可避免地带来环境污染与农产品农药残留问题[1]。
因此，近年来世界各国都在努力开发可替代传统化学药剂控制植物病害的新方法。
其中利用微生物及其代谢产物进行生物防治，被公认为是一种环境友好型的选择。
2生防菌的种类及生防机制2.1 生防菌的种类生防菌的种类繁多,生产上广泛应用的有真菌、细菌、放线菌、病毒等。
细菌和真菌的相互作用
细菌和真菌促进植物生长，通过提供必要的营养物质 细菌和真菌通过与植物形成共生关系，帮助植物获取水分和养分 细菌和真菌在植物根部定植，促进植物吸收养分和水分 细菌和真菌产生生长激素，促进植物生长和发育
细菌和真菌在生物 防治中的应用
生防菌种类：细菌、真菌和放线菌等
作用机制：通过分泌抗菌物质、竞争营养、诱导植物抗性等途径抑制病原菌的生长和繁殖
预防措施：加强抗菌药物的管理和 合理使用，避免滥用抗菌药物，以 延缓真菌耐药性的发展。
耐药性的定义：细菌和真菌对药物产生的耐受性，导致药物疗效降低甚至无效。
耐药性的产生机制：细菌和真菌通过基因突变或获得外源基因的方式，对药物产生抗性。
耐药性的防控措施：严格控制抗生素和抗真菌药物的滥用，加强病原体的耐药性监测，研发 新型药物。
优势：减少化学农药的使用， 保护生态环境
应用前景：随着对生防菌的深入研究，其在生物防治领域的应用前景广阔，尤其在农业、医 药和环保等领域。
挑战：生防菌在实际应用中面临许多挑战，如稳定性、安全性、生产成本等问题，需要进一 步研究和解决。
研究方向：针对生防菌的应用前景和挑战，未来的研究方向包括提高生防菌的稳定性和安全 性、降低生产成本、探索新的应用领域等。
生物防治应用：利用生防菌防治植物病害，减少化学农药的使用，保护环境和生态平衡
研究前景：深入研究生防菌的种类、作用机制和生态学特性，为生物防治提供更有效的手段和 方法
培育方法：采用适当的培养基 和培养条件，促进生防菌的生 长繁殖
筛选标准：具有抗真菌或抗 细菌活性
应用范围：防治植物病害， 促进植物生长
在互利共生关系中，细菌和真菌之间相互依赖，共同进化。
互利共生关系在自然界中广泛存在，对生态系统的平衡和稳定起着重要作用。
【精品】生防菌对植物真菌病害的作用
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生防菌对植物真菌病害的作用摘要:真菌病害是造成作物产量损失的主要原因,作物病害的80％由病原真菌引起,利用微生物及其代谢产物对其进行生物防治，是目前研究的热点.可用于生物防治的微生物有真菌、细菌、放线菌、病原菌弱致病菌等。
生防菌的生防机制各不相同，主要有竞争作用、拮抗作用、诱导作物抗性和促进作物生长，间接提高作物抗性等作用，许多生防微生物还可通过几种不同机制之间的联合来发挥功能。
拮抗细菌在生防领域的应用概述
川 邓碧焕编著. 台清青枣优质丰产栽培.南宁: 广西科学 技术出 版社， 1 200 ] 2 [ 张义勇.热带 果树在北方日 光温室栽培的 理论与实 践. 河北果树， 2003 (5) 3一 4 3〕 张 义勇等. 台 湾青枣北方日 光温室丰产优质栽培技术. 承德民 族职业 技术学院学 200 (2 8 一 报， 4 ) 5 8 7 _ 张义勇编著. 台清青枣、 1 4 火龙果北方日 光温室丰产优质 栽培技术.北京: 中国 农业出 版社， 5 200
多年来由于化学杀菌剂的长期应用，使得病原菌产生 了严重的抗药性， 导致防病效果大大下降。同时大量使用 化学农药也污染环境， 使得农副产产品农药残留量超标， 危 害人类健康。因此大力发展植物真菌病害无公害防治措施 势在必行， 生防菌的研究和推广，将最终达到高效、安全
收稿日 2007一 期: 03一 15
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治，则具有周期短、易于研究、便于生产、无毒无害等优 点。从而为研制新型的、无毒、无公害的生物农药提供了 依据【 。自8 年代末开始， ] 1 0 国内利用有益拮抗微生物的研 究日 趋活跃，形成了生物源农药研制应用的新的热点。其 中， 中国农业大学 (原北京农业大学) 开发的 “ 益微”(增 产菌) 以及 “ 特立克” 克瘟灵， “ 、“ : ’ 消蚀灵” 棉康宁” 、“ ， 南京农业大学研制的 “ 菜丰宁”西南农业大学推广的 “ ， 丰 收菌”在全国累计应用面积超过十几亿亩，拓宽了植物病 ， 害生物防治技术途径[ 。 ] 2 国内外至今已 有多种Bac u 属细 l i s
蜡质芽胞杆菌ห้องสมุดไป่ตู้
探究番茄灰霉病生物防治的研究进展
DOI：10.16661/ki.1672-3791.2020.13.074探究番茄灰霉病生物防治的研究进展王欣凯 王硕(河北农业大学生命科学学院 河北保定 071000)摘 要：番茄灰霉病是一种由灰葡萄孢菌感染造成的真菌性病害，这种病害不仅能导致番茄果实的腐烂，而且还会对植株的茎、叶、花产生坏影响，对番茄种植地构成极大的威胁。
番茄灰霉病自发现以来，在我国各番茄种植地均有发生，并逐渐成为番茄培育的重要限制性因素。
该文通过分析番茄灰霉病的生物学特性，阐述了番茄灰霉病生物防治措施并对结果进行分析，探究并展望了番茄灰霉病的生物防治的研究进展，以供参考。
关键词：番茄灰霉病 生物防治 研究进展中图分类号：S641.2 文献标识码：A 文章编号：1672-3791(2020)05(a)-0074-02番茄是我国广泛种植的一种植物，也是我国重要的经济作物，其果实中所富含的大量维生素具有很高的营养价值，深受人们的喜爱。
而在种植过程中，受外部环境的影响，番茄容易受到病菌的侵害，其中灰霉病作为破坏最严重的一种病害，不但影响番茄的健康成长，还会对所种植地造成严重的生产威胁。
灰葡萄孢菌是番茄灰霉病的源头，在温度气候适宜时能够形成真菌性病害，侵染番茄的根、茎、果实，导致番茄减产或绝收。
为减少病害的侵害，提升番茄的生产量，使用生物防治手段对病害进行控制，因该方法有诸多优点所以成为近年来抵抗治疗灰霉病的有效办法，受到业界人士的广泛关注。
1 生物学特性1.1 番茄灰霉病病原菌丝萌发条件灰葡萄孢菌是诱发番茄灰霉病的罪魁祸首，当环境不利时以菌丝或者菌核的方式产生休眠体，寄生在病原菌中过冬，并在合适温度与合适气候条件下，萌发病原菌丝，借助生产活动进行病菌的传播。
经研究发展，灰葡萄孢菌在2℃~30℃之间均能萌发与生长，其中19℃~26℃的外部条件生长最快，10℃以下与30℃以上生长减缓。
且灰葡萄孢菌的生长需要光线的照射，以12h交替光照或黑暗的条件下生长速度最快，最适应的酸碱值为5。
拮抗生防细菌对土传性病害的抑菌机理及应用现状
拮抗生防细菌对土传性病害的抑菌机理及应用现状植物土传病害是一类重要的植物病害，引起土传病害的土传病原物种类很多(真菌、细菌、线虫、病毒)，它们通常侵染植物根部，引起植物根部乃至全株的病害，造成重大的经济损失。
在防治方面，化学防治和抗病育种目前只对少数土传病害有效，对大多数土传病害防效甚微。
由于这些原因使土传病害的生物防治一直受到人们的关注。
成为整个植物病害生物防治的重点。
1 拮抗细菌对土传性病害的抑菌机理1.1拮抗作用自然界中大多数细菌可以产生对自身或其他微生物有抑制作用的拮抗物质，这些拮抗物质包括：抗生素、蛋白质类抗菌物质及挥发性抑菌物质、溶菌酶或蛋白酶。
具有抗菌作用的如氨类、有机酸、过氧化氢酶等初始代谢途径中的副产品和其他次生代谢产物等。
拮抗细菌产生的拮抗物质也是多种多样，不仅同一种细菌可以产生多种拮抗物质，而且一种拮抗物质也可以从多种细菌的代谢产物中检测到。
1.2竞争由于亲缘关系相近的微生物对环境的需要也比较相近，所以竞争较易发生。
在土传病害的生物防治中，一个好的生防菌株在寄主根围能否占据有利位点而定殖，也是取得理想防效的关键。
生防菌在植物根际定殖的能力，包括在根(内部或表面)和根际土壤中定殖，生防菌定殖多少根，密度为多大，定殖需要的时间等尚无严格标准。
1.3溶菌作用许多B.subfilis类拮抗体产生的次生性代谢物质对病原菌的菌丝或孢子的细胞壁产生溶解作用，致病菌细胞壁穿孔、畸形、菌丝断裂、原生质溶解、外溢而丧失活力，同时造成孢子畸形、孢子萌发具抑制作用。
如果真菌细胞壁溶解或者细胞壁被降解，普遍认为这是拮抗细菌已产生相应的胞壁降解酶(即使也可能同时产生抗生素)。
人们已经进行大量深入的研究，已证实根围中胞壁降解酶的确存在且有活性。
朱茂山(2003)等证实了在人工培养条件下枯草芽孢杆菌B18能够产生具有活性的几丁质酶和B-1，3葡聚糖酶，目前，短芽胞杆菌产生的拮抗物质研究较为活跃的是其几丁质酶和短杆菌肽。
植物病理学与病原微生物控制
植物病理学与病原微生物控制植物病理学是研究植物疾病的发生、发展、传播和防治等方面的科学。
而病原微生物控制是通过利用微生物来控制植物病害的一种方法。
在本文中，我们将探讨植物病理学的基本概念、病原微生物的种类和应用，以及如何利用病原微生物来控制植物病害。
一、植物病理学的基本概念植物病理学是研究植物与病原微生物之间相互作用的学科。
它主要包括以下几个方面：1. 病原微生物的鉴定和分类：通过分离、培养、观察以及分子生物学等方法，对引起植物病害的病原微生物进行鉴定和分类。
2. 病害的病因与发生机理：探讨植物疾病发生的原因以及相关的生物学、生态学、生理学机制，为预防和控制提供理论依据。
3. 病害的传播方式与途径：研究病原微生物在植物之间的传播途径，包括空气传播、土壤传播、昆虫传播等，以及防控相关策略。
4. 病害的诊断与检测方法：发展和应用有效的技术和方法，确诊植物病害，提供科学依据。
二、病原微生物的种类和应用病原微生物是引起植物病害的微生物，主要包括细菌、真菌、病毒、类病毒颗粒和念珠菌等。
这些微生物可通过不同的途径感染植物，引起植物组织的病害症状。
1. 细菌：细菌引起的植物病害广泛存在，如炭疽病、梭菌病等。
细菌可以通过植物的伤口进入，也可通过根系侵入植物。
病原细菌可激发植物免疫反应，引起病变症状。
2. 真菌：真菌是最常见的植物病害病原体，引起许多病害，如白粉病、褐腐病等。
真菌通过孢子侵入植物组织并感染宿主，破坏植物的正常生理过程。
3. 病毒：病毒是最小的病原微生物，可通过虫媒、接种器具等途径传播。
病毒感染可引起植物叶片发黄、变形、死亡等病征。
4. 类病毒颗粒：类病毒颗粒是一类特殊的病原微生物，如体细胞杂交病毒。
它们通过叶蝉等昆虫传播，引起植物病变。
5. 念珠菌：念珠菌是一类由酵母菌引起的病害，如白膜病。
念珠菌可在植物叶片上形成白色菌膜，引起植物组织病变。
三、利用病原微生物控制植物病害利用病原微生物控制植物病害是一种环保、可持续的病害防治方法。
微生物对农业有害生物的生物防治
微生物对农业有害生物的生物防治在农业生产中，有害生物往往会对作物造成严重的病害和虫害，给农民带来巨大经济损失。
传统的农药使用虽然能够暂时控制有害生物的数量，但往往伴随着环境污染和食品安全问题。
因此，寻求一种环保、高效的农业有害生物控制方法就显得尤为重要。
微生物的生物防治技术成为了解决这一问题的一种可行途径。
微生物生物防治利用了微生物对有害生物的拮抗作用，有效地控制了有害生物的繁殖和传播。
具体而言，微生物生物防治可以通过以下几个方面发挥作用：1. 抑制作用：微生物可以通过竞争、分泌抑制物质或阻断有害生物的营养供给链等方式来抑制有害生物的生长和繁殖。
例如，一些细菌和真菌可以分泌抑制物质，抑制植物病原菌或昆虫病原菌的生长。
2. 杀灭作用：一些微生物具有直接杀灭有害生物的能力。
例如，一种称为“绿僵菌”的真菌可以感染蚜虫等害虫，使其死亡，从而控制害虫数量的增长。
3. 诱导植物免疫：微生物也可以通过诱导植物免疫来提高作物对有害生物的抵抗力。
一些细菌和真菌通过激活植物的防御反应，增强植物的抗病性。
这样，在遭受病原菌侵染时，作物能够迅速产生抗性，减少病害的发生。
4. 生态平衡调节：微生物的生物防治可以通过调节作物生态系统中各种微生物的数量和种类来维持一个相对稳定的生态平衡。
以控制有害生物数量过多带来的病害和虫害。
在实际应用中，微生物的生物防治技术已经被广泛应用于农业生产中。
例如，在水稻田中，一种名为“拮抗细菌”的细菌被广泛应用于生物防治，通过喷施“拮抗细菌”制剂，可以显著减少水稻叶黄病的发生。
而在果园中，使用某些真菌制剂可以有效控制蚜虫和螨虫等害虫的数量，减少农药的使用。
随着对农业生产环境和食品安全的要求越来越高，微生物的生物防治技术在未来将会得到更广泛的应用。
然而，微生物生物防治技术的研究和应用还面临一些问题和挑战。
例如，微生物生物防治技术的效果受到环境因素和生物种类的影响，研究人员需要进一步探索微生物的生物特性和生态适应性，以提高其生物防治效果。
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22(1)10-14 中国生物防治 Chinese Journal of Biological C ontrol 2006年2月拮抗细菌对土传病原菌的作用机理徐刘平,尹燕妮,李师默,郭坚华3(南京农业大学植物病理学系,南京 210095)Mechanisms of Antagonistic B acteria against Soil2borne P athogenX U Liu2ping,YI N Y an2ni,LI Shi2m o,G UO Jian2hua(Plant Pathology Department,Nanjing Agricultural University,Nanjing210095,China)提要:本文从抗生、竞争、寄生和诱导抗性四个方面系统介绍了根围拮抗细菌对病原真菌和病原细菌的生防机制,及在生物防治中的应用前景。
关 键 词:拮抗细菌;土传病原菌;机制;应用中图分类号:S43214;S476 文献标识码:A 文章编号:100529261(2006)0120010205 种子发芽和根生长过程中释放的有机物为根周围活性微生物群体生长提供能量,这就是所谓的根际效应[1]。
目前人们逐渐重视根围生防因子的生态学知识,以期预测不同生态条件下存在的生防因子种类。
事实上,生防菌的开发不仅需要挖掘每个潜在生防因子,更重要是研究每个生防因子与作物、习居的小型生物群和周围环境间的互作。
对于一些生防因子而言,不同的作用机理或联合机理可能抑制不同的植物病害。
收稿日期:2004212230基金项目:国家863高技术研究发展计划(2002AA244041);江苏省教育厅课题(J H022084)作者简介:徐刘平(1982-),女,硕士,Email:xuliuping8256@1631com;3通讯作者,Email:jhguo@。
[15] Beck M,Reineke A,Lorenz H,et al.Journal of Insect Physiology[J],2001,47:1189-11951[16] Li D,Zhao Z,R oberts H,et al.Heredity[J],2003,90:291-2971[17] Amat I,Bernstein C,Jacques J M,et al.Journal of Insect Physiology[J],2003,49:1183-11881[18] Schm idt O,Li D M,Beck M,et al.Journal of Insect Physiology[J],2005,51(2):117-1251[19] Reineke A,Asgari G,M a M,et al.Insect M olecular Biology[J],2002,11:233-2391[20] Schm idt O,Anderss on K,W ill A,et al.Arch Insect Biochem Physiol[J],1990,13:107-1151[21] Rizki T M,Rizki R M.The Annals of the New Y ork Academy of Sciences[J],1994,712:178-1941[22] Russ o J,Brehelin M,Carton Y.Journal of Insect Physiology[J],2001,47(2):167-1721[23] Beck M,Theopold U,Schm idt O.Journal of Insect Physiology[J],2000,46:1275-12831[24] Whitfield J B,Asgari S.Journal of Insect Physiology[J],2003,49:397-4061[25] S tasiak K,Renault S,Federici B A,et al.Journal of Insect Physiology[J],2005,51:103-1151[26] Asgari S,Schm idt O.Journal of Insect Physiology[J],1994,40:789-7951[27] Theopold U,K rause E,Schm idt O.Arch Insect Biochem Physiol[J],1994,26:137-1451[28] K inuthia W,Li D,Schm idt O,et al.Journal of Biological Chem istry[J],1999,271:28017-280231 第1期 徐刘平等:拮抗细菌对土传病原菌的作用机理 1 拮抗细菌对真菌病原物的作用目前拮抗细菌对病原真菌的作用已成为研究热点,但绝大多数是有关假单胞菌的研究。
因为假单胞菌特征表现非常快,易于实验室培养和繁殖遗传,且该菌能利用一些简单的新陈代谢有机物,便于检测。
假单胞菌能最大程度地适应根围生活,具有较强的根际生态竞争力,这是其能成功用于生物防治的主要原因。
但由于假单胞菌在高于45℃的情况下很快失活,所以在各国气温偏低的地区使用较多。
在夏季室外常有50℃高温的一些地区,不利于假单胞菌的存活,而芽孢杆菌较耐高温,从而能正常地发挥生防效果(私人通信)。
111 抗生作用细菌于离体培养产生的抗真菌代谢物(铁鳌合物和酶除外)在活的有机体里仍有活性。
这些代谢物包括氨、丁酸内酯、2,42双乙酰间苯三酚、氢氰化物(HC N)、寡霉素A、吩嗪212羧酸(PC A)、藤黄绿脓素(Plt)、吡咯菌素(Pln)、酰胺粘液菌素、黄色细菌素、雌雄霉素A和一些未确定物质[2]。
绿针假单胞菌(Pseudomonas chlororaphis)PC L1391产生的吩嗪212羧酰胺(PC N),可抑制番茄果腐、根腐病病原菌尖镰孢(Fusarium oxysporum f.sp.radicis2lycopersici)的菌丝生长和分枝[3]。
蜡状芽孢杆菌(B acillus cereus)CS51、荧光假单胞菌(P.fluorescens)CS121产生的代谢活性物质对水仙叶大褐斑病(Stagonospora curtisii)有拮抗作用[4]。
人们通常利用不产生抗生素或过量产生抗生素的突变体,证实抗生素在生防中的作用;除此之外,人们越来越普遍地利用报告基因或探针测试根际中的各种抗生素。
有些抗生产物相应基因片段的分离和描述工作已完成。
如生防菌株CPF210、2P24的2,42双乙酰间苯三酚合成基因簇已被克隆[5]。
值得注意的是,在生防假单胞菌的引导下,小麦根围能够分离出Pln和PC A,并且最终确定它们是从活的有机体内产生的。
此外小麦根围产生Pln量的多少与根围中细菌群体密度、细菌定殖能力显著相关[6]。
致金色假单胞菌(P.aureof aciens)T x21分泌的PC A甚至可以直接在田间用于控制核盘菌(Sclerotinia homeocarpa)在剪股颖属植物Agrostis palustris上引起的硬币元状斑病(dollar spot)[7]。
细菌特别是假单胞菌的抗生产物调控为双组分体系,包括一个环境传感器(类似一种膜蛋白质)和一个细胞质感应因子。
任一基因的变化对抗生产物均有多效影响。
例如,荧光假单胞菌CH AO的感应基因gac A有缺陷时,会失去产生Pln、Plt、HC N、蛋白酶和磷脂酶C的能力[8]。
但到目前为止人们还不清楚控制双组分体系的环境信号。
此外,双组分信号传输现象也可能涉及到根围假单胞菌的产物吩嗪212羧酸(PC A)。
致金色假单胞菌30284通过产生PC A抑制小麦全蚀病(Triticium aestivum)病原菌生长。
假单胞菌的抗生产物,可能被rpo S或rpo D基因译出的关键因子进一步控制,这说明了调整体系的复杂性[9]。
人们还发现病原真菌和潜在的生防细菌之间也有信号传输。
德巴利腐霉(Pythium de2 baryanum)产生的海藻糖,是其生防菌荧光假单胞菌ATT C17400的正调节因子[10];但甜菜根围中的终极腐霉(Pythium ultimum)对其生防菌株荧光假单胞菌F113的5个基因片段有负调节作用[11]。
这一发现暗示了复杂微生物群落间基因表达是彼此调节的,这对研究细菌和病原真菌的互作有重要意义。
112 竞争作用在缺铁的情况下,拮抗细菌能产生一系列的铁鳌合物或铁载体。
例如荧光假单胞菌 中国生物防治 第22卷CS121在缺铁条件下能产生强力结合三价铁的鳌合物嗜铁素[4]。
研究者们认为这些细菌的铁鳌合物鳌合了根际中有限的可利用铁,使病原菌不能获得生长所需的铁,从而阻碍病原菌的生长。
Duijff等[12]研究表明,植物的铁营养对根际的微生物群落结构确有影响。
病理学家发现假单胞菌的许多种产生的绿脓菌荧光素铁载体有控制腐霉菌和镰孢菌的作用,并比较了携有人造铁鳌合物的纯绿脓荧光素和其突变体对腐霉菌和镰孢菌的生防效果。
假单胞菌也能产生另外两种铁载体,绿脓菌鳌铁蛋白和铁蛋白的前体水杨酸。
铜绿假单胞菌(P.aeruginosa) 7NSK2产生的绿脓菌鳌铁蛋白对番茄植株具有保护作用,能使其避开腐霉菌的侵染[13]。
绿脓菌荧光素和水杨酸盐在一些作物中可作为诱导物,诱导系统产生抗性来拮抗病原物[14]。
根围铁元素竞争的动力来源很复杂,有些铁载体只能被产生这些载体的细菌利用。
不同的环境因素对产生铁载体数量也有影响。
113 寄生作用和胞外酶的产生拮抗细菌具有寄生和降解植物病原真菌细胞的能力。
如果由植物病原真菌给拮抗细菌提供营养,病原真菌的生长就会被抑制。
细菌寄生“器官”可以是简单附着胞,也可以是菌丝。
爱德华阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)和终极腐霉互作可完全溶化和降解腐霉菌丝;节杆菌属(Arthrobacter)细菌和德巴利腐霉也存在相同的互作作用[15]。
如果真菌细胞被溶解或者细胞壁被降解,普遍认为这是拮抗细菌已产生相应的胞壁降解酶(即使也可能同时产生抗生素)。
人们已经进行了大量深入的研究,想证明胞壁降解酶是由拮抗细菌产生的,目前这方面的直接证据还很少,但已证实根围中胞壁降解酶的确存在且有活性。
例如,利用放线菌分离物β21,32葡聚糖酶、β21,42葡聚糖酶和β21,62葡聚糖酶可控制草莓疫霉(Phytophthora fragariae)引发的悬沟子根腐病[16];蜡状芽孢杆菌和成团肠杆菌产生的几丁质分解酶可用于立枯丝核菌(Rhizoctonia solani)的生防[17]。