李婭鑫
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,晉中 030800)
生防細(xì)菌在植物病害防治中的應(yīng)用
李婭鑫
(山西農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,晉中 030800)
文章對生防細(xì)菌的種類進(jìn)行了介紹,同時對生物防菌的應(yīng)用進(jìn)行了分析,以期為今后生防細(xì)菌的研究提供參考依據(jù)。
生防細(xì)菌 植物病害 防治 種類 應(yīng)用
植物病害是嚴(yán)重危害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的一大重要原因,長期對農(nóng)作物使用大量化學(xué)農(nóng)藥會導(dǎo)致病原菌產(chǎn)生抗藥性和造成農(nóng)藥殘留。不僅污染環(huán)境,更嚴(yán)重危害人畜健康。生物防治是1種通過使用有益來物來消除或預(yù)防有害生物的方法,利用生物防治具有無毒無害、無副作用、無污染以及有害生物不易形成抗藥性等優(yōu)點,所以,在將來利用生物防治代替化學(xué)藥物來防治植物病害,是最安全環(huán)保的方法。植物自身所擁有的內(nèi)生菌可有效預(yù)防植物病害,對植物的茁壯生長有很大的促進(jìn)作用,還可以有效控制植物病害[1]。因為細(xì)菌種類繁多、繁殖能力強大、生命周期較短、產(chǎn)物多以及容易培養(yǎng),所以被廣泛用于研究預(yù)防植物病害。例如節(jié)桿菌、芽孢桿菌以及沙雷氏菌等都可以有效防治植物病害。引進(jìn)1個新的物種來消滅有害生物,雖然有一定的效果,但也有一定的未知風(fēng)險,所以利用植物內(nèi)生菌防治植物病害,不僅對植物沒有危害還可以加大作物產(chǎn)量,因而被許多專家用來研究。
1.1 植物內(nèi)生細(xì)菌
德國科學(xué)家Barry于1886年首次提出了內(nèi)生菌這一名詞,隨后在1992年Kleopper等人對植物內(nèi)生菌進(jìn)行了界定,這是植物內(nèi)生菌首次面世,指出這類微生物能夠被定植在植物細(xì)胞內(nèi)并和寄主建立良好的和諧關(guān)系。當(dāng)前,科研學(xué)者普遍認(rèn)為植物內(nèi)生菌就是一些真菌和細(xì)菌等在生活史的某一時期或者是全部時期都在健康植物和器官內(nèi)存活,且寄主不出現(xiàn)任何外在特征。
2.2 根際細(xì)菌
根際細(xì)菌是生防細(xì)菌另一個主要產(chǎn)源。該生防細(xì)菌是在植物根部或是距離根部比較近的部分分離出來的,主要劃分為有益、中性和有害3種。有益根際細(xì)菌也可以稱之為植物生長促生菌,是指在植物根系進(jìn)行定殖和根部有著密切的聯(lián)系,對其形成直接或間接促進(jìn)生長的細(xì)菌統(tǒng)稱。
在自然和人類發(fā)展的應(yīng)用中,抗菌和代謝產(chǎn)物在植物疾病控制中起著重要作用。近年來,國際上有許多生防細(xì)菌作為生物控制劑,被廣泛的應(yīng)用在植物病害防治中。最近幾年使用最多和應(yīng)用比較成功的生防菌主要有芽孢桿菌、熒光假單胞菌和放射性土壤桿菌等,其中使用最為普遍的就是芽孢桿菌[2]。
2.1 芽胞桿菌的應(yīng)用
芽孢桿菌屬于1種腐生細(xì)菌,在自然界中遍布比較廣,在具備較強抗逆性的同時也擁有良好的抗菌活性。在代謝過程中芽孢桿菌能夠產(chǎn)生多種抗菌物質(zhì),主要包含低分子量抗菌肽、抗菌蛋白和揮發(fā)性抗菌物質(zhì),在防治植物病害中這些物質(zhì)都發(fā)揮著重要的意義。在抵抗植物病原體中芽孢桿菌的空間位點和營養(yǎng)競爭都重要的機制之一,芽孢桿菌具有極強的繁殖能力,可以在土壤、植物根際和表面等部位進(jìn)行快速大量的繁殖。從而將病原微生物的繁殖和入侵進(jìn)行有效的抵抗和排斥,從而實現(xiàn)抗菌防病的作用。芽孢桿菌可通過誘導(dǎo)自身抵抗?jié)摿硖岣咧参锏牡挚沽?。利用以上所講述的芽孢桿菌的優(yōu)點,世界上大多數(shù)國家都開始研發(fā)具有良好生防效果的芽胞桿菌制品。比如,美國研發(fā)的MB1600、QST713和FZB244等芽孢桿菌已經(jīng)開始在防治蔬菜、小麥和豆類等農(nóng)作物病害中發(fā)揮了良好的防治效果。
2.2 假單胞菌的應(yīng)用
在當(dāng)前的自然界中分布面積比較廣泛,在植物的根部能夠進(jìn)行有效的定殖,從而能夠使植物更好的對病原侵害進(jìn)行防治,有關(guān)假單胞菌的研究在國內(nèi)外都比較多,主要以熒光假單胞菌為主,熒光假單胞菌是根際菌的主要群體,大多數(shù)菌株都有抗原或益生菌,有些菌株具有預(yù)防和促進(jìn)健康生長的雙重作用。假單胞菌受植物根系的影響,產(chǎn)生了多種次生代謝物。所以,越來越多的研究人員對假單胞菌進(jìn)行了研究。假單胞菌的商業(yè)化生產(chǎn)和實際應(yīng)用不像芽孢桿菌那樣順利,但熒光假單細(xì)胞所發(fā)揮的抗病原能力不可忽略。它在植物病原體中的作用不容忽視。
2.3 放線菌的應(yīng)用
放線菌屬于細(xì)菌的一種特殊分支,對植物疾病的預(yù)防和控制起著重要作用,放線菌產(chǎn)生抗生素,已經(jīng)在工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)藥等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在我國,井岡霉素、農(nóng)用鏈霉素以及強力霉素等生防藥物得到了快速的發(fā)展和使用,具有良好的生態(tài)、經(jīng)濟和社會效益。
生防細(xì)菌在田間野外的使用過程比較繁復(fù),這就容易使生物抗菌的防治效果出現(xiàn)不穩(wěn)定的現(xiàn)象,造成這種不穩(wěn)定現(xiàn)象的主要因素是來自于環(huán)境因素的影響,比如溫度和濕度等。所以,當(dāng)前首要解決的問題是確保生防細(xì)菌的規(guī)?;a(chǎn)以及制作成便于攜帶的穩(wěn)定型制劑產(chǎn)品。在生物控制細(xì)菌中,無論是哪一種,不應(yīng)該只是單純的停留在進(jìn)行分離和做拮抗性測試,最終目標(biāo)是確保在實際使用中能夠?qū)⑵渥饔谜嬲l(fā)揮出來,在確保植物健康生長的同時,提高產(chǎn)量。所以,今后關(guān)于生防細(xì)菌的發(fā)展方向?qū)歉痈咝А⒎€(wěn)定和有效。
[1] 周思彤.生防菌及相關(guān)生物技術(shù)在植物病害防治中的應(yīng)用.科技經(jīng)濟導(dǎo)刊,2017,(4)
[2] 吳曉青,周方園,張新建.微生物組學(xué)對植物病害微生物防治研究的啟示.微生物學(xué)報,2017,57(6):867~875