作物青枯病生物防治研究进展(综述)

作物青枯病生物防治研究进展（综述）

冯文俊

华南农业大学Email：wonjune@

摘要：作物的青枯病是由青枯劳尔氏菌引起的一类细菌性的土传植物病害，危害严重，难于防治。生物防治是解决作物细菌性青枯病的一条极有希望的途径。文章综述了利用无致病力产细菌素菌株（ABPS）、生防菌、转基因植物以及诱导抗性等生防因子防治植物青枯病的研究进展；另一方面应加强田间应用技术的研究，结合多种生物防治技术，以高效、简便、经济地防治植物青枯病。

关键词：青枯病；青枯雷尔氏菌；生物防治；研究进展

作物细菌性青枯病素有植物“癌症”之称，是由茄科劳尔氏菌（Ralstonia solanacearum）引发的一种世界性的重要植物土传病害，其发病主要集中在温暖、潮湿、雨水充沛的热带和亚热带地区的50多个国家和地区，一旦发生则难以控制，往往造成作物大面积死亡甚至绝收，危害严重。R. solanacearum的寄主非常广泛，包括农作物、果树、蔬菜、林木、花卉、药材、牧草和杂草等50多科300多种植物；由该病菌引起的症状是，发病初期，病株主茎顶梢第一、二片叶白天呈现失水性凋萎，早晚尚可恢复，之后随着病情的发展则不再恢复，病株叶片自上而下逐渐萎蔫，叶色暗淡，呈青绿色，最后病株枯死。根据对不同寄主植物的致病性，可将茄科劳尔氏菌分为5个小种：1号小种寄主范围较广，侵染番茄、烟草等茄科作物及姜、甘薯等其他植物；2号小种侵染香蕉、赫蕉、大蕉、海里康；3号小种侵染马铃薯、番茄，对其他植物致病力弱；4号小种侵染生姜，对其他植物侵染力弱或不侵染；5号小种侵染桑树，不侵染其他植物[1]。

植物青枯病的防治一直是个世界性的难题。化学防治的现状令人担忧，农产品的农药残留和剧毒农药直接对人类生存环境造成严重污染，危及人类和其他生物的生命。随着可持续农业和可持续植保观念的不断深入与发展，生物防治越来越受到人们的重视。而且，早期国内外专家们在抗病品种选育、化学防治、农业防治等方面进行了大量的研究，但由于抗病品种抗性低且抗性容易丧失，化学药剂的后期防效差且病菌易产生抗药性而不能最终控制青枯病的发生，农业措施如水旱轮作受地域条件限制而难于大面积推广，迄今尚未研究出十分理想、有效的防治技术。于是生防技术的研究和开发成为目前防治青枯病的重点和热点。无致病力产细菌素菌株（ABPS）、生防菌、转基因植物以及诱导抗性的研究与应用取得了较大进展，研究者成功开发出一批广泛应用

于农业生产的微生物活菌制剂[2, 3]。笔者就近些年来国内外专家学者在植物青枯病生物防治方面的研究现状作简要综述。

1. 无致病力产细菌素菌株（ABPS）的研究

20 世纪80 年代，国内外学者就已开始利用无致病力青枯菌株进行青枯病的防治研究。其原理主要是利用一些天然或人工诱变的无毒菌株所产生的细菌素（Bacteriocin）来抑制致病菌。国内外学者对利用无致病力的青枯菌防治青枯病的机制, 最初认为是因无致病力的青枯菌产生的细菌素对致病菌起到防治的作用。在进一步的试验中也证明了这一推断，茄科劳尔氏菌无致病力产细菌素菌系( ABPS) 菌液对敏感菌的防效明显高于不敏感菌，从而说明了细菌素在防治中起着重要作用[4]。罗宽用Co60辐射和紫外线诱变获得的无致病力青枯菌株25c、55b 等对番茄进行盆栽防病试验，具有一定效果，但不理想，初步认为其抑病机理为细菌素的作用；随后，台湾的Chen W Y、Tsai J W 等用无致病力产细菌素青枯菌（ABPS）防治烟草、番茄青枯病，在温室盆栽试验中均取得一定的防治效果；任欣正等研究ABPS 菌株MA-7、noE-104 对番茄的防效及其防病机理，试验表明，这些菌株盆栽效果和大田短期防效较好，但到番茄生长后期效果明显降低，其原因是ABPS不能在植株体内稳定定殖，转移能力差；日本Tanaka 等用ABPS M4S 菌株及其噬菌体, 日本Hara 和Ono 用ABPS OM2 菌株, 朝鲜Yi 用ABPS Y61-1 菌株, 郑继法用3 个ABPS 菌株防治烟草青枯病，均取得温室或小区试验的良好防效，但后期防效降低，大田试验尚未取得成功；华南农大董春等报道自发突变ABPS 菌株Tm3 对番茄青枯病的防治试验，该菌株同样存在防效不稳定的问题，认为其防病机理是细菌素的抗生作用和诱导寄主抗病性；Arwiyanto 等利用ABPS 菌株Str-10在温室中防治番茄青枯病取得了显著的生防效果，不管是细菌敏感的还是不敏感的R. soanacearum引起的青枯病均受到明显的抑制，在此研究中, 细菌素并没有参与生防作用，菌株Str-10 的生防效果也许来自诱导抗性；国内外学者还利用基因工程手段获得了一些无致病力青枯菌株，康耀卫等采用转座子Tn5诱变获得的世界首例青枯菌胞外蛋白输出缺失突变体（eep突变体）AD4防治番茄青枯病，防效优于自发突变无毒菌株，但后期降效快；AD4在番茄根部的定殖力介于野生型菌株与自发突变株之间；法国Trigalet 和Demery 发现有6 个Tn5诱变产生的无致病力青枯突变株能在番茄茎、叶部定殖，它们与强致病菌株以等量或低量接种时，可阻止致病菌的增殖，具有较好的生防前景；Frey 等也得到相似的结果[5]。

2. 生防菌的研究

2.1 植物内生菌的利用

植物内生菌是生长于健康植物体内的，不引起寄主植物出现症状、与寄主植物经过长期演化

形成一种互惠共生关系的微生物，其中包括了真菌、细菌、放线菌等，许多植株由于体内含有内生菌而使其具有生长快速，植株健壮，抗逆性强，抗病虫害等特点，一些内生菌还能产生激素类物质如生长素、赤霉素、细胞分裂素等物质，促进植株生长发育，内生菌的特点决定了其在植物病害生物防治中的重要地位，也是近年来的研究热点之一[6]。

芽孢杆菌是一类好氧和兼性厌氧、产生抗逆性内生孢子的杆状细菌。芽孢杆菌可以产生芽孢，抗逆能力强，繁殖速度快，营养要求简单，易定殖在植物表面，芽孢杆菌产生的芽孢有利于生防制剂的生产和储存。因此，芽孢杆菌的利用是拮抗细菌研究中的重点和热点，目前研究和应用较为成熟的种类有枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌、蜡状芽孢杆菌等[7]。叶云峰等[8]用不同接种方法测定番茄内生芽孢杆菌B47菌株对番茄青枯病的室内防效，结果表明，接种B47菌17d后再接种茄青枯劳尔氏菌的植株能较好地防治番茄青枯病，防治效果为81.25%；B47菌和茄青枯雷尔氏菌同时接种的植株对该病的防效较低，仅为16.67%。B47菌株与根围链霉菌St103菌株混合施用室内对番茄青枯病的防效为62.52%，田间防效为81.82%。苏阿德等[9]在离体条件下对47个芽孢杆菌分离物进行了抑制番茄青枯病菌测定，其中12个表现良好的抑菌能力，通过细菌学和Biolog分析将其中5个代表性拮抗菌分别鉴定为枯草芽孢杆菌，解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌，其中枯草芽孢杆菌菌株的抑菌能力最强，解淀粉芽孢杆菌和地衣芽孢杆菌菌株其次，同时在温室条件下测定这5个芽孢杆菌拮抗菌促进番茄生长和诱导番茄对青枯病的抗性效果，用芽孢杆菌处理番茄种子能够有效地控制番茄青枯病，通过测定种子萌发,植株生长高度以及鲜重和干重表明芽孢杆菌的大多数分离物能够促进植物生长，同时这5个芽孢杆菌拮抗菌比对照显著地减少了青枯病的发病率，然而，促生和病害抑制的效果因不同的菌株而异。其中枯草芽孢杆菌拮抗菌株不仅是良好的促生剂，也是有效的抗性诱导剂，它能减少青枯病80 %，充分显示了芽孢杆菌在番茄青枯病治理上的潜在重要性。谢关林等[10]在离体条件下测试了81株芽孢杆菌分离物抑制番茄青枯病菌的能力，有4个菌株(B2、B5、B7和BS)显示了较好的抑菌效果,经细菌生物学性状、Biolog和16S rDNA 序列分析，B2菌株鉴定为短短小芽孢杆菌，B5、B7 和B8鉴定为枯草芽孢杆菌。在温室环境中，4个菌株都能不同程度的促进灭菌土和自然土的番茄生长，并能减轻番茄青枯病的发生。B2菌株显示了显著的抑菌作用,在灭菌土和自然土中分别降低了80.0％和87.4％的番茄青枯病发生率。易有金等[11]在烟草青枯病区采取健康烟草植株，从其茎杆内分离到2株对烟草青枯拉尔氏菌有强拮抗作用的内生菌株009和011。生长特性研究结果表明，它们的最适生长pH值分别为6.5、7.5,最适生长温度分别为25、30℃。温室内用淋根法分别先接种009和011菌株，后接种病原菌，其防效分别为87.25%和52.30%。用009和011菌液分别和烟草青枯病菌的混合液淋根，其防效明显低于前者。田间小区试验结果表明，011菌株的防效明显高于009菌株和农用链霉素。