木霉菌开发技术

木霉菌液体深层发酵产厚垣孢子技术及产品开发
一、木霉菌的基本生物学特性及生产技术概况
木霉菌(Trichoderma spp.)属半知菌亚门，丝孢纲，丛梗孢目，粘孢菌类，是一类普遍存在的腐生真菌，是真菌类中最有潜力的植物病害生物防治菌株，可用来防治多种植物真菌性病害。

常见的木霉属种类有哈茨木霉（T.harzianum）、哈氏木霉（T.hamatum）、多孢木霉（T.polysorum）、康氏木霉（T.koningii）、拟康氏木霉（T. pseudokoningii）、绿色木霉（T.viride）和长枝木霉（T.longibrachiatum）等。

在众多种类中，绿色木霉（T.viride）和哈茨木霉（T.harzianum）在植病防治防治效果方面表现尤为突出，是目前生产上主要应用的菌株。

木霉菌在其生长周期内可以产生三种繁殖体，包括菌丝体、厚垣孢子和分生孢子。

目前生产上常用的木霉菌剂多为它的活分生孢子制剂，已有许多商品化的木霉菌分生孢子制剂问世，如以色列开发的哈茨木霉T39可湿性粉剂Trichodex，美国的Topshield(哈茨木霉T22)等。

木霉菌的分生孢子形成于瓶形小梗上，分生孢子近球形，椭圆形，或短倒卵形，壁光滑或细胞壁上明显而微小粗糙突起，浅色或无色，大小2～5×2.4～4µm。

木霉菌常常形成厚垣孢子，在基内菌丝上产量大，间生，或者在营养菌丝侧枝的尖端端生，圆形或椭圆形，无色至浅黄色或绿色，大小7~12×10～13µm，表面光滑或细胞壁有加厚现象，无性生殖产生，通常有耐不良环境条件的能力。

厚垣孢子是木霉菌重要的繁殖体形式。

木霉属厚垣孢子在土壤中存活能力要优于分生孢子，至少能存活20月。

自从木霉的生防效果得到广泛认同以来，许多研究者就对木霉的产孢条件进行了大量的摸索。

木霉菌分生孢子的产生条件相对要求较低，在多种固体或液体培养基中都能够产生分生孢子。

城市垃圾、腐败的咖啡果皮、禽类的粪便以及混以牛粪的咖啡果皮、香蕉叶、甘蔗渣和麦麸等廉价物质都可作为木霉菌的固体培养基来生产分生孢子，且孢子产量都可达109CFU/克左右。

国内外研究发现T.harzianum,T.viride,and G.virens等木霉菌株液体培养基中
进行深层发酵15天左右可产生107数量级的厚垣孢子；在麦麸等、灭菌土壤、土壤浸出液及植物碎片等固体培养基中培养20天左右也可产生厚垣孢子达106数量级。

由于发酵周期太长，发酵产率低，发酵成本高，国外只有美国、日本有厚垣孢子制剂报道，未见大量应用。

二、木霉菌对植物病害的防治作用概况
木霉菌自从1932年发现其具有防治植物病害的作用以来，全世界通过70多年的研究与应用，证明其是一种优异的生防微生物，也是到目前为止，全世界应用最多植物病害生物防治微生物。

木霉菌能寄生的植物病原菌包括：丝核菌属（Rhizoctonia）、小核菌属(Sclerotium)、核盘菌属(Sclerotinia)、长蠕孢属(Helminthosporium)、镰刀菌素(Fusarium)、刺盘孢属（Colletotrichum)、轮枝孢属（Verticillium）、黑星君素(Venturia)、内座壳属(Endothia)、腐霉属(Pythium)、疫霉属（Phytophthora）、间座壳属(Diaporthe)和黑星孢属(Fusicladium)等。

木霉对植物病原真菌的拮抗作用包含多种机制,一般认为有竞争作用、重寄生作用及抗生作用。

另外,在木霉的生防机制中可能还包括:(1)在逆境中,如干旱、养分的胁迫下,通过加强根系和植株的发育提高耐性;(2)可诱导植物对病菌的抗性;(3)增加土壤中营养成分的溶解性,并促进其吸收;(4)使病原菌的酶钝化。

竞争作用：主要为对生存空间和营养的竞争。

寄生作用：木霉与病原菌互作的过程中,寄主菌丝分泌一些物质使木霉趋向寄主菌生长,一旦寄主被木霉寄生物所识别,就会建立寄生关系。

木霉对寄主真菌识别后,木霉菌丝沿寄主菌丝平行生长和螺旋状缠绕生长,并产生附着状分枝吸附于寄主菌丝上,通过分泌胞外酶溶解细胞壁,穿透寄主菌丝,吸取营养。

抗生作用：木霉在代谢过程中可以产生拮抗性化学物质来毒害植物病原真菌,这些物质包括抗生素和一些酶类。

诱导抗性：以往关于木霉生防机制的研究大多集中于微生物间的互作,而忽视了寄主植物的参与。

最近研究揭示了木霉菌的木聚糖酶或其它的激发
子能够诱导植物的抗病性。

协同拮抗作用：木霉的拮抗作用可能是两种或三种机制同时或顺序作用的综合。

三、木霉菌的当前应用状况及前景
拮抗木霉菌的生防效果已在很多应用实验中得到证实,利用木霉防治由立枯丝核菌、腐霉菌、齐整小核菌、镰刀菌等引起的棉花、杜仲、人参、三七等的幼苗立枯病,以及对茉莉、花生和辣椒的白绢病、番茄的猝倒病等,在各种小型试验中已获得较好防效,国内外许多学者还将其用于防治水稻纹枯病。

此外,木霉还可以用于叶面、花器和果实的保护,在葡萄园内用绿色木霉的孢子液于始花期至收获喷施,可以降低灰霉引起的藤蔓腐烂以及果实在储藏期的腐烂,有效地防治灰霉病。

在杨树烂皮病的生防研究中发现,木霉对烂皮病菌也有较好的防效,林间防治杨树烂皮病治愈率达92.4%,效果达82.4%。

目前生产上常用的木霉菌剂多为它的孢子制剂,将木霉发酵制成的孢子制剂进行种子包衣或土壤处理,可以有效地防治苗期病害。

以色列开发的以哈茨木霉T39菌株为发酵液的生防制剂(Trichodex),为25%可湿性粉剂,可以用于防治灰霉病、苗枯病、霜霉病和白粉病等叶部病害及果实在储藏期的腐烂。

由于木霉的孢子制剂多为活菌制剂,因此其田间应用常常受温度、湿度、雨水及化学农药等多种因素的干扰,田间试验性状表现极不稳定,这也是所有的生防拮抗菌应用上的主要问题。

农作物土传病害是一类普遍发生、危害严重的病害，如枯萎病、疫病、腐霉病等，对这些病害最有效的防治方法是轮作，由于土传病原菌在土壤中能够存活几年，所以轮作一次时间间隔要几年，导致无充足的土地用于轮作。

而能够有效防治的化学药剂种类很少，效果也不理想，且污染严重。

因此，应用环境相容性好的木霉菌剂等生防制剂是较为理想的控制方法，且能起到持久的控制效果。

故木霉菌制剂具有良好的应用前景。