细菌在农业中的应用

细菌在农业中的应用

摘要：概括了细菌在农业方面的种种应用及实践方面的内容

关键字：细菌、应用、农业

引言：细菌在农业方面的应用方方面面，多数对于人们柔嫩的有利的，日常生活中也经常遇见。

一、高效解磷细菌的筛选及其应用研究

溶磷微生物在土壤磷循环相关的生物学系统中担任着重要的角色，它可以将难溶

性无机磷转化为可溶性磷，提高作物对磷的利用率.本文从解磷微生物的分离、筛选

入手，采用改良后的PVK平板，从石灰性土壤上长势良好的野生植物根表分离到44

株解磷细菌，进一步通过NBRIP液体摇瓶实验，培养7d后发现K3菌株培养液中全

磷浓度高达643.2产gmL‘，可溶性磷为584.8产gmL‘，约有12.9%的磷酸三钙被溶解

出来，为对照(C均的10.5倍。K9菌株培养液的全磷浓度为608.5ItgmL‘，可溶性磷

浓度为606.4召gmL，。通过染色、镜检、生理生化试验，以及165:DNA 测序结果显

示K3鉴定为铜绿假单胞菌，K9为肠杆菌属

二、粘细菌具有独特的形态发生行为

和产生活性次级代谢物的杰出能力,

其许多次级代谢产物主要表现较强的

抗真菌活性,而且作用机制新颖多样.

粘细菌及其抗性代谢产物具有开发成

抗真菌制剂作为农用化学品应用的潜

力.主要综述了粘细菌次级代谢产物

的结构特点、活性作用机制以及具有

农用抗生素开发潜力的主要代谢产

物.

刘新利,LIU Xin-li(山东轻工业学院食品与生物工程学

院,济南,250353;山东大学微生物技术国家重点实验室,

济南,250100)

李越中,LI Yue-zhong(山东大学微生物技术国家重点实

验室,济南,250100)

期刊：中国农业科技导报

1拮抗细菌应用于植物病害防治的优势

国内外广泛利用拮抗微生物及其代谢产物来抑制病原

菌的生存和活动,其中拮抗细菌在植物病害防治中起到非常

重要的作用。其主要优势在于:①细菌的种类和数量众多,

在植物根际和地上部大量存在;②细菌对病原菌的作用方式

较广,可以通过竞争、拮抗、寄生和诱导植物产生抗性等方式对病原菌产生影响;③细菌具有惊人的繁殖速度,大多可以

人工培养,便于控制,在实践中易于操作;④有些细菌不仅能

防治病害而且可以增加作物产量[1]。

主要的拮抗细菌及其在病害防治中的应用

2.1芽孢杆菌(Bacillus subtilis)目前国内外应用芽孢杆菌防治植物病害非常广泛,如马铃薯疮痂病、番茄青枯病、苹果红腐病、小麦赤霉病及其他一些土传和地上部病害,防治这

类病害的生防菌是营腐生生活的G+细菌,可以内生芽孢,抗

逆能力强,繁殖速度快,营养要求简单,易定殖在植物表

面[2]。用于生防芽孢杆菌的种类有枯草芽孢杆菌(B. subti- lis)、多粘芽孢杆菌(B.polymyxa)、蜡状芽孢杆菌(B. cereus)、地衣芽孢杆菌(B. licheniformis)、巨大芽孢杆菌(B.megateri- um)和短小芽孢杆菌(B. pumilis)等

随着对拮抗细菌和病原菌之间相互作用的细菌学、生物

化学、分子生物学的研究不断深入,近年来,对拮抗细菌的筛选工作非常活跃,但缺乏系统性;目前虽筛选出了一批具有

拮抗性的微生物,但还缺乏高效价的菌株,对其发酵工艺的

研究也还十分欠缺,这就使部分有前途的菌株不能尽快转化

为商品为农业生产服务。筛选出的多种拮抗细菌大多为直

接使用菌株或菌剂来防治病害,因此它们的货架期(销售保

质期)及效果稳定性就难以保证;而且大多停留在拮抗活性

的研究和田间防效上,真正分离到活性物质并应用于实际的

菌种还很少。因此,只有通过提取和纯化其抗菌物质(包括

抗生素与抗菌蛋白),才能将微生物发酵品变成真正的、标准

的生物农药,从而更好地用于农业生产。

（华南农业大学动物科学学院,广东广州510642;2.浙江温州农业科学院,浙江温州325006）

随着城市点源污染得到逐步控制,农业面源污染已成为水体富营养化的主要污染源.介绍了施用磷肥造成的面源污染,解磷细菌在植物吸收磷素等营养元素方面的作用,并提出了应用解磷细菌控制农业面源污染的可行性及应用前景

构建植物内生细菌抗病或杀虫工程菌：

以植物内生细菌为载体,构建植物内生细菌抗病或杀虫工程菌,利用内生细菌将某些抗病或杀虫基因导入植物体内,提高植物的抗病虫能力而不改变植物本身的基因,保持植物的天然性状。Andrews[17]首次将Bt基因构建于内生细菌木质棍状杆菌犬齿亚种(Clavibacter. xyli subsp. cyndontis)中防治玉米螟害虫;Y an Nian-Long等[18]将有带有

vip3A 基因的有杀虫活性的细菌苏云金杆菌和内生细菌枯草芽孢杆菌(B.subtilis)融合构建多功能工程菌,兼有杀虫活性和内生菌的特性,对黄瓜枯萎病病原(F.oxysporum f.sp.cucumeri-num)具有拮抗活性。要注意的是,构建植物内生细菌抗病或杀虫工程菌时,必须考虑内生细菌本身对寄主植物的作用效果,若以对植物生长有促进作用的内生细菌为载体,构建杀虫或防病工程菌可能更有应用价值[19]。ZINNIEL D K等[20]从美国中西部的玉米和高粱上分离得到内生细菌Microb-acterium testaceu并验证了其菌株IFO12675、SE034、CE648中质粒的转换能力,将从内生细菌中分离出来的质粒pBUN349转入大肠杆菌中,pBUN349表达出FFlux报告基因,他指出内生细菌可作为成为基因工程菌转移到其他植物中,从而达到抗病的目的。

用于毒性有机化合物的生物降解：

许多内生细菌能够降解环境污染物,国外已有许多成功的报道[21]。Van Aken等[22-23]描述从杂交杨树(Populusdeltoi-des X Populusnigra DN34)中分离的甲醇内生细菌Methylo-bacterium populi BJ001能够降解TNT、RDX和HMX,在2个月内使RDX和HMX减少60%,有望修复含有硝基芳烃化合物的土壤。从比利时BTEX污染区的杂交杨树(P. tricho-carpa X P. deltoides cv. HazendensHoogvorst)中分离的内生细菌菌株能够降解VOCs和被氯消过毒的有机除草剂(2,4-D)[24-26]。Porteus Moore等[26]描述从杂交杨树中分离出121个内生菌株并已辨认出其中有34株有植物修复的潜能。Germaine等[24]报道当豌豆(Pisum sativum)植株中接种从