植物病害生物防治研究进展

植物病害生物防治研究进展

Wonjune198974

摘要：使用化学杀菌剂是控制农作物病害的有效方法，但化学杀菌剂污染环境，诱导病菌抗性增强，破坏生态平衡，它的残毒问题也令人担忧，因此植物病害的生物防治研究越来越受到重视。生物防治具有无公害和可持续发展特点，对其研究进展进行了综述，以期引起人们对这一生态型防治手段的重视。

关键词：植物病害；生物防治；发展现状

1植物病害生物防治的主要内容及特点

我国植物病理学家陈延熙指出：“植物病害的生物防治是在农业生态系统中调节寄主植物的微生物环境使其利于寄主而不利于病原或者使其对寄主与病原物的相互作用发生有利于寄主而不利于病原物的影响，从而达到防治病害的目的。”上述概念表明，人们对于病害生物防治的认识已从单纯依靠拮抗性微生物来控制病原或病害,发展到借助于多种因索来创立一个有利于寄主而不利于病原物或病害发展的生物环境,以实现防治病害[1]。目前，用于植物病害生物防治的生防因子很多，包括拮抗微生物、抗生素和植物诱导了等。微生物种类繁多，主要有细菌、真菌、放线菌和病毒。这些生防菌控制植物病害的机制主要有：①与病原菌竞争生态位和营养物质；②分泌抗菌物质；③寄生于病原菌；①多种生防机制对病原菌的协同拮抗作用；⑤诱导寄主植物产生对病原菌的系统抗性；⑥促进植物生长，提高植物的健康水平，增强其对病害的抵御能力；⑦对寄主植物微生态系进行微生态调控，实现对植物病害的防治[2]。生防菌的种类繁多，生产上广泛应用的有真菌、细菌、放线菌和病毒等真菌有木霉菌、毛壳菌、酵母菌、淡紫拟青霉菌、厚壁孢子轮枝菌及其菌根真菌等；细菌主要有芽孢杆菌、假单胞杆菌等促进植物生长菌（PCPR）、放射性土壤农杆菌和巴氏杆菌等；放线菌主要有链霉菌及其变种；病毒的弱毒株系；病原菌的无致病力的突变菌株[3]。

2生防真菌的开发利用

2.1木霉属真菌

木霉是世界公认的高效生防菌株，木霉菌属于半知菌类的丝孢纲丛梗饱目丛梗孢科，是广泛存在于土壤中、植物残体、植物根围、植物叶片及种子、球茎表面及动物粪便上的具有对其他真菌有拮抗作用的丝状真菌木霉菌由于生长迅速，能产生大量的分生孢子和抑菌代

谢产物，在植物病害的防治中发挥了重要的作用[4]。木霉具有重要经济意义，某些木霉种具有活性很强的纤维酶和其他水解酶，如里氏木霉（T. reesei）可用于生产纤维素酶和动物源的糖蛋白。许多木霉种群如哈茨木霉（T. harzianum）、绿色木霉（T. viride）、钩状木霉（T. hamatum）是植物病原菌的寄生菌或拮抗菌[5]。

1932年，Weindling在研究中发现木质素木霉对几种上壤真菌的拮抗作用后，从此掀起了对木霉生物防治特性的研究热潮。20世纪70年代以后，对木霉菌的拮抗作用及其机制作了深入研究，证实了木霉对病原菌的重寄生现象，同时在温室及田间试验中也取得了令人鼓舞的成果。后来Metcalf和Wilson发现，康宁木霉产生内、外儿丁质酶能够破坏洋葱根部的白腐小核菌的细胞壁，由此极大地丰富木霉生物防治机制的研究内容[5]。

目前国外己有商品化的木霉制剂问世，如美国的Topshield（哈茨木霉T22）和以色列的Trichodex（哈茨木霉T39）。而且随着现代生物技术的不断发展，科学家们已经开始从生化和分子水平上对拮抗木霉的生防机制进行研究，并有较大的突破[5]。

2.2毛壳属真菌

毛壳菌有300多个种，可预防谷物秧苗的枯萎病、甘蔗碎倒病，降低番茄枯萎病、苹果斑点病的发病率，对立枯丝核菌、甘蓝格链孢属、拟茎点霉属、毛盘孢属、葡萄孢属及其交链孢属的病原菌也有一定的抑制作用[6]。

2.3 黑附球菌

黑附球菌属半知菌亚门附球菌属（Epicoccum Link）。黑附球菌能够在衰老的或刚死亡的植物组织表面迅速产生分生孢子，并能产生抗真菌的化合物，因此是一种防治农作物病害较为理想的生防菌。李宝年等的研究表明，附球菌作为拮抗菌对樟子松枯梢病病原菌具有拮抗作用。Camphell研究发现黑附球菌是小麦禾旋孢腔菌的拮抗菌，在室内实验中，它还可降低核盘菌对莴苣侵染率。Zhou等在核盘菌侵染前将黑附球菌发酵液喷洒在豌豆植株上，结果表明能有效地抑制该病的发生，提高豆荚的产量。Melgarejo等研究表明在桃树的树枝和花朵上腐生的黑附球菌能够抑制桃褐腐菌，而人工喷洒其分生孢子悬浮液对桃褐腐病也有很

好的效果[7]。

2.4植物内生真菌[8]

植物内生真菌普遍存在于植物的地上和地下部分，且只存在植物组织-真菌的互作界面。侵染根系的内生真菌不形成明显的结构特征，此区别于菌根真菌，后者在植物根部组织中形成特定的功能性结构。内生真菌是一大类未被充分认识的真菌，在整个真菌学发展史上，内生真菌的研究历史并不长。1924年，Lewis首次报道禾本科植物叶片中存在内生真菌，但此后

的研究工作很少。1993年，美国科学家Stierle等从短叶红豆衫的韧皮部分离到1株产紫杉醇的内生真菌安德氏紫杉霉，从此掀起了人们对植物内生真菌及其活性物质开发的热潮。植物内生真菌是植物微生态系统中的重要组成成分。它可以直接而对病菌的侵染，对病菌的致病因子或病菌本身发起攻击，降解病菌致病因子或菌丝，产生拮抗物质，或诱导植物产生系统抗性抑制病原物，而植物本身的基因并未发生改变，仍然可以保持天然性状。另外，植物内生真菌对寄主植物有促生作用。因此，植物内生真菌是植物病害生物防治的天然资源菌，具有广大的理论研究价值和开发应用前景。

3生防细菌的开发利用

研究表明，有许多细菌具有防治植物病害的能力，常见的有以下一些属[9]：土壤杆菌属（Agrobacterium）、产碱菌属（Alcaligenes）、无定形孢囊菌属（Amorphosporanium）、节杆菌属（Bacillus）、固氮菌属（Azotobacter）、芽孢杆菌属（Bacillus）、肠杆菌属（Enterobacter）、欧文氏菌属（Encinia）、黄杆菌属（Flazobacterium）、哈夫尼菌属（Hafnia）、小单孢菌属（Micromonspora）、假单孢菌属（Pseudononas）、巴斯德氏菌属（Pasteuria）、根瘤菌属（Rhizobium）、沙雷氏菌属（Serratia）等等。日前成功应用的植物病害生防细菌有Agrobacterium、Bacillu、Pseudomonas等属的一些菌株。

防治棉花黄萎病的拮抗细菌有芽孢杆菌（Bacillus spp），荧光假单胞菌（Fluorescent Pseudononas），Erwiniaherbicola，Stenotrophomonasmaltophilia，Chryseomonas spp.，Sphingomonas spp.，Serratiapolymuthica等[10]。

对稻瘟病有明显抑制作用的生防细菌多为芽孢杆菌（Bacillus spp）、假单胞杆菌（Pseudomonas spp.）[10]。

研究表明假单胞菌对小麦全蚀病菌有抑制作用，有很多关于利用假单胞菌防治全蚀病的研究，杆菌也可作为防治全蚀病的一种生物防治措施[10]。

目前，已分离到对烟草青枯病有抑制作用的生防细菌有芽孢杆菌（Bacillus spp）、非致病青枯假单胞杆菌（ABPS）等[10]。

对油菜菌核病有明显抑制作用的生防细菌多为芽孢杆菌（Bacillus spp）、假单胞杆菌（Pseudomonas spp.）[10]。

4展望

在持续农业中，生物防治不仅要很好地利用有益微生物来防治病害，而且要把有益微生物的