生防真菌之木霉菌的应用

生防真菌之木霉菌的应用

作者：张凌萱等

来源：《广东蚕业》 2020年第6期

DOI：10.3969/j.issn.2095-1205.2020.06.53

张凌萱孙影

（沈阳工学院生命工程学院辽宁抚顺 113122）

作者简介：张凌萱（1997- ），女，满族，辽宁葫芦岛人，本科，研究方向：植物保护。

通讯作者：孙影（1979- ），女，汉族，吉林榆树人，博士，副教授，研究方向：有害生

物与环境安全。

摘要在农业生产中使用的化学杀菌剂对人们的身体健康影响以及环境的污染越来越得到

重视。近些年，人们在寻找安全有效和对生态环境友好的生物防治方法中，应用木霉菌来替代

化学杀菌剂的研究较多，文章从木霉菌的分类、生长条件、特点、作用机制以及木霉菌的应用

等进行综述，为木霉菌的进一步应用奠定基础。

关键词木霉菌；作用机制；应用

中图分类号:S436.611.1 文献标识码:A 文章编号:2095-1205(2020)06-113-02

目前，木霉菌是防治植物病害中的生物防治应用最广泛的生防真菌，也是研究最广的一类

生防真菌。木霉菌属半知菌门丝孢目的真菌，它对多种不同的植物病害防治具有显著的效果。

作为一种广谱性拮抗菌，它对多种病原真菌具有抑制作用。它至少对18 个属29 种病原真菌在体外或者体内表现有拮抗、重寄生、竞争等作用。木霉菌在世界上不同的国家都有比较好的防

治效果，在世界上商品化的制剂已经超过了250 种，并且在不同的国家和地区都有较好的防治

效果。木霉有较好的生态环境适应性，所以它被广泛地应用在土壤中或者不同的环境中。

1 木霉菌

1.1 木霉菌分类

木霉菌的分类是根据菌落的不同、生长速度、产孢区的形态、分生孢子梗的分生方式以及

分生孢子大小等。木霉菌落生长迅速，初为白色、致密、圆形，向四周扩展，后从菌落中央产

生绿色孢子，中央变成绿色，菌落周围有白色的菌丝生长带，最后整个菌落全部变成绿色，呈

现不定形棉絮状或者致密丛束状。木霉菌丝纤细，透明有隔，分枝丰茂，分生孢子梗呈松塔状，分生孢子单胞，球形，光滑或者具有疣突。循序连续产生，常于瓶体产孢口上聚集为孢子球。

木霉菌的主要种类有哈茨木霉、绿色木霉、康氏木霉、钩状木霉以及长枝木霉等。其中绿色木

霉的无性阶段是由红棕肉座菌的孢子萌发形成的，并共同组成一个完整的生活史，但20 世纪

初木霉属的有性型问题首次被关注[1]。

1.2 木霉菌的生长条件

木霉菌的生长适温为20～28 ℃，生长要求较高湿度，营养生长时要求相对湿度达92 %以上，孢子的形成需要93 %～95 %的湿度，木霉菌只有在潮湿土壤中生命力比较强。除此之外，

木霉菌在酸性条件下比碱性条件下的孢子萌发率高。

1.3 木霉菌的特点

木霉菌具有无污染、无残毒、不伤害土壤中的有益微生物，不影响土壤以及生态环境中的

微生态循环等优点，但是木霉菌对土壤中的微生态环境安全问题、有效期和田间防效不稳定。

最近几年，木霉菌被认为是最有可能替代多种化学杀菌剂的生防因子，在农业生产中得到了广

泛的应用。木霉菌常在土壤中和腐烂的树木中被发现，具有适应性广、代谢物质多样、寄生广泛、环境友好等特点[2]。木霉菌的优势比较明显，它不仅可以防治病害，而且对于水果蔬菜的储存有一定的抑制作用。除此之外，木霉菌可以促进植物生长、提高产量、增加营养的吸收和

有效利用肥料等。

2 木霉菌的作用机制

木霉菌的作用方式有竞争作用、重寄生作用、抗生作用、溶菌作用、诱导抗性以及促生作用，不同的作用机制之间存在着协同作用。木霉菌的菌丝生长速度比较快，对不同的土壤环境

都有良好的适应性，它能在植物的根际左右和病原养分竞争和生存空间的竞争，因此能抑制病

原对植物的侵染。木霉菌对于多种除草剂、杀菌剂和杀虫剂等多种化合物有一定的天然抗性，

这对木霉菌在生态环境中能够稳定发挥有一定的影响。

2.1 重寄生作用

木霉菌对于使植物产生病害的病原菌或者线虫都有一定的重寄生作用。在重寄生作用过程中，作用主要包括对病原菌的侵染、识别、接触、缠绕、穿透和寄生等一系列过程。木霉菌会

产生较多的细胞壁降解酶以及一些会产生重寄生作用的信号分子，这些细胞壁降解酶在木霉菌

的重寄生过程中起着非常重要的作用。木霉菌在识别出寄主植物之后，会产生菌丝穿透寄主植

物的菌丝摄取所需要的营养，使病原菌的菌丝断裂，原生质浓缩。重寄生作用的过程包括识别、接触、缠绕、穿透和寄生等，研究人员对哈茨木霉在寄生线虫的时候发现，壳聚糖酶的活性是

生防效果中比较重要的一个参数，在诱导寄主植物系统性防御机制的启动时起到了重要的作用，重寄生作用是木霉菌对病原菌最直接的作用机制。

2.2 抗生作用

在木霉菌的分离过程中，分离出许多具有抗生性的物质，分别是具有挥发性的物质和不挥

发性的物质，主要有木霉素、胶霉素、绿木霉素、抗菌肽等。大部分抗生性的物质都对引起植

物病害的病原菌有抑制作用，它们的主要成分是化学性质各不相同的戊酮、辛酮、多肽和氨基

酸衍生物等。木霉菌产生的一些代谢物质种类和含量巨大的菌株间差异性，比如哈茨木霉和绿

色木霉等是产生抑菌代谢物质的来源，其中哈茨木霉菌株产生的代谢物质对立枯丝核菌的生长

具有一定的抑制作用，会破坏病原菌的细胞壁，因此抗生作用在木霉菌作用机制中比较重要。

2.3 诱导抗病性

木霉菌是土壤习居菌，土壤中的木霉菌对植物的地上部分的病害有一定的防治效果[3]，诱导植物产生抗性使植物本身能够防止病原或者害虫的破坏，以及对不良环境的抗逆性，从而能

使植物生长。其中一些真菌、病毒或者细菌都能诱导植物产生抗性。木霉在和寄主植物一同生

长的过程中，会产生一些具有刺激植物生长的物质和一些具有防御作用的化合物质，酚类的衍

生物和其他具有抗菌作用的物质能一起抵挡病原菌的侵入。木霉菌除了具有本身能够产生抑制

病原菌生长的物质外，还有能诱导植物产生抵御病原菌侵入的物质。木霉菌可以直接接触和定

殖来刺激寄主植物的根系。除此之外，木霉菌生成的一些挥发性的物质可以通过空气的传播与

植物互作来诱导寄主植物产生抗性。