益生芽孢杆菌在防治植物真菌性病害中的应用
所谓益生芽孢杆菌是指那些对动、植物不但无害,反而有利于增进它们健康生长的芽孢杆菌(能产生芽孢杆菌的微生物)。自从化学农药问世以来,由于长期连续不合理地使用化学农药,给环境带来严重污染,生态条件亦遭受严重破坏,不少致病菌和害虫已对农药产生了耐药性,而且农药残毒也给人类生存带来严重威胁,所以人类从20世纪20年代初开始研究生物防治(简称生防)农药。我国生防农药的研究是从20世纪50年代初开始的,目前已有50多种已登记的品种。主要品种有苏云金芽孢杆菌杀虫剂、农用抗生素、植物源农药、病毒类农药和真菌类农药等。由于它们的有效活性成分来源于自然生态系统,对环境无污染,能防治多种农业病原菌和害虫,所以已越来越受到人们的重视。
当今,人们对研究需氧芽孢杆菌的生防作用尤为重视,因为芽孢杆菌分布广泛,在土壤、水体以及植物根际、体表等环境中广泛存在,还是植物常见的内生细菌。绝大多数需氧芽孢杆菌的菌株对人和动物是无害的,所以首选它作为生防微生物。
一、芽孢杆菌在防治植物病害方面的作用
由于利用芽孢杆菌防治植物病害最早是采用枯草芽孢杆菌,因此在此着重介绍一下枯草芽孢杆菌的生防作用。在20世纪90年代初,美国格斯塔弗森(Gustafson)公司便大量生产枯草芽孢杆菌剂,随后国际上便有多家公司相继推出枯草芽孢杆菌剂。我国已登记注册的枯草芽孢杆菌杀菌剂有近10种。例如江苏农科院植保所的'纹曲宁“可防治水稻纹枯病和稻曲病,云南农大和中国农大等的'百抗“能防治水稻纹枯病、多种经济作物的土传病害等。它们对多种病原菌和水稻白叶枯病的田间防治效果可达50%～81%,其中'百抗“对水稻纹枯病防治效率已达70%以上。
芽孢杆菌对植物多种病害之所以具有防治效果,主要是在以下3个方面起作用:
1. 竞争作用 竞争作用是生防微生物发挥作用的重要机制之一。竞争作用包括营养竞争和位点竞争,其中营养竞争只在少数菌株中发现,例如枯草芽孢杆菌中有些菌株能与植物病原菌竞争铁元素,从而抑制病原菌生长。枯草芽孢杆菌还是以位点竞争占优势,它们在植物根际、体表或体内以及土壤中都能很容易地迅速定植和繁殖,优先抢占了位置,从而遏制了病原菌的生长。它们在土壤中还能以芽孢形式长期存活。
2. 拮抗作用 芽孢杆菌能合成和分泌多种抗菌物质抑制病原菌的生长或直接将病原菌杀灭。这些抗菌物质包括有抗菌肽、脂肽类、降解酶、非糖类抗生素、大环内酯类和多烯类等。由于芽孢杆菌所合成的抗菌物质种类很多...
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