趙志祥，嚴婉榮，王 寶，何 舒，曾向萍，肖彤斌

（海南省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所/海南省植物病蟲害防控重點實驗室/農(nóng)業(yè)農(nóng)村部?？谧魑镉泻ι锟茖W觀測實驗站，海南 ?？?571100）

辣椒枯萎病是由尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）侵染引起的頑固性土傳病害，在熱帶、亞熱帶和溫帶辣椒種植區(qū)均有發(fā)生，給辣椒生產(chǎn)造成了嚴重的經(jīng)濟損失[1]。20 世紀50 年代，我國首次報道該病[2]。隨后，墨西哥[3]、埃塞俄比亞[4]、巴基斯坦[5]和埃及[6]等地也相繼報道。近年，隨著北方設施蔬菜和南方冬季露地瓜菜的盛行，辣椒種植面積不斷擴大，病原菌在土壤中的積累越來越多，枯萎病的發(fā)生逐年加重。目前，該病害在海南、湖南、黑龍江、上海、山東、浙江等辣椒主產(chǎn)區(qū)均有發(fā)生[7]。

對于該病的防治，生產(chǎn)上以化學藥劑為主，但化學農(nóng)藥的大量使用，增加了辣椒枯萎病的抗藥性風險，而且對生態(tài)環(huán)境和人畜健康產(chǎn)生不利影響[8]。因此，安全、高效、環(huán)境友好型的生物防治方法，已成為辣椒枯萎病防治的研究熱點[9]。鑒于此，綜述近20 a 來國內(nèi)外用于辣椒枯萎病生物防治的微生物種類、植物來源及其生防機制研究進展，分析目前生防產(chǎn)品使用中存在的問題，并對辣椒枯萎病生物防治的未來發(fā)展方向進行展望，為辣椒枯萎病生物防治研究和應用提供參考。

1 辣椒枯萎病的生防微生物種類

辣椒枯萎病生防微生物主要包括生防真菌、細菌和放線菌。生防真菌主要有木霉菌（Trichodermaspp.）、叢枝菌根（Arbuscular mycorrhiza，AM）、非致病尖孢鐮刀菌（Non‐pathogenicF.oxysporum）和其他寄生性真菌。該類真菌可以優(yōu)先占據(jù)植物體表的侵入點，產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物，阻礙病原菌的侵入，從而抑制病原菌生長。生防細菌主要有芽孢桿菌（Bacillusspp.）、假單胞桿菌（Pseudomonasspp.）和少數(shù)其他拮抗細菌，主要通過競爭、抗生等作用方式抑制病原菌生長或直接滅殺病原菌，或者影響土壤酶活性和微生物群落結(jié)構(gòu)間接抑制病原菌的生長，或者誘導辣椒產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，提高抗病能力。由于生防細菌具有繁殖速度快、易定殖、適應能力強等特點，成為辣椒枯萎病等多種植物病害生物防治研究的熱點。放線菌是重要的拮抗菌，產(chǎn)生抗生素是其抑制植物病原菌生長的主要方式。目前研究報道最多的生防放線菌為鏈霉菌（Streptomycesspp.）。表1簡要列出了近年來用于辣椒枯萎病生物防治的菌株類型、作用方式等。

表1 辣椒枯萎病生物防治策略Tab.1 Biocontrol strategies used for the management of Fusarium wilt of pepper

1.1 真菌

用于辣椒枯萎病生物防治的真菌主要有木霉、叢枝菌根、非致病尖孢鐮刀菌和其他寄生性真菌等。

1.1.1 木霉菌 木霉菌廣泛分布于土壤、海水、河流、湖泊、堆肥和植物體表等生態(tài)環(huán)境中，極易分離和培養(yǎng)，對多種植物病原菌具有強烈的抑制作用，且能夠分解纖維素，是一種理想的生防菌。已報道用于辣椒枯萎病防治的主要有哈茨木霉（T.harzianum）、淡綠木霉（T. viride）、刺孢木霉（T.asperellum）和深綠木霉（T. aureiviride）等[9‐12]。HEWEDY 等[9]用體外培養(yǎng)的方法研究了4 種木霉菌對辣椒尖孢鐮刀菌的拮抗作用，結(jié)果表明，體外抑菌率為35.71%～85.75%；在離體培養(yǎng)條件下以刺孢木霉菌株ta3 和tl 對辣椒尖孢鐮刀菌的拮抗能力較強；在溫室條件下以哈茨木霉菌株th7 和th6 防治病害的效果最為顯著。SAHI等[10]評價了哈茨木霉、淡綠木霉、康氏木霉（T.koningii）、深綠木霉和擬康氏木霉（T. pseudokoningii）對辣椒尖孢鐮刀菌的體外抑制作用。其中，淡綠木霉體外抑制活性最強，抑制率為62.00%；其余依次為哈茨木霉（36.00%）、深綠木霉（24.00%）、康氏木霉（18.00%）和擬康氏木霉（6.00%）。BHAT 等[11]測定了多種木霉菌對辣椒尖孢鐮刀菌的抑菌活性，結(jié)果表明，哈茨木霉1、2、5號菌株和淡綠木霉2號菌株的生長速率明顯快于鐮刀菌，且對鐮刀菌菌絲生長的抑制率為40.00%～50.00%；淡綠木霉2 號菌株較好地抑制枯萎病菌并使辣椒間接增產(chǎn)30.00%；哈茨木霉1 號菌株可使枯萎病發(fā)病率降低39.70%。 此外，DAR 等[12]、REPALLE 等[13]也發(fā)現(xiàn)，哈茨木霉、淡綠木霉對辣椒枯萎病菌有一定的抑制活性。

研究特定的木霉菌株對辣椒枯萎病菌的作用機制及對枯萎病的防治效果，對于優(yōu)選木霉菌株從而提高生物防治效率具有重要意義。目前，生產(chǎn)上應用的木霉菌制劑多為活孢子制劑，常受到田間溫度、濕度、雨水、土壤微生物和化學農(nóng)藥等因素的干擾，大田防治效果不穩(wěn)定，限制了木霉活孢子制劑的大面積推廣。

1.1.2 叢枝菌根 AM 普遍存在于大多數(shù)陸生植物中并與根系形成共生關系，有利于植物的營養(yǎng)吸收、生長和存活。AM 在營養(yǎng)循環(huán)中起著關鍵作用，保護植物免受不利環(huán)境條件的脅迫。植物根系中的AM 已被證實可以減少植物土傳病原菌造成的危害，增強菌根植物的抗性。JAMIOLKOWSKA 等[14]研究了AM 對甜椒幼苗的促生作用及對枯萎病的防治效果，結(jié)果表明，接種AM 的根系比單獨接種尖孢鐮刀菌的根系發(fā)育得好，且甜椒的生長速度和莖干質(zhì)量更高，間接促進了甜椒幼苗的光合作用。AM與其他生防微生物混合使用能夠起到更好的防病促生效果。AL‐MORAD 等[15]報道了AM 和哈茨木霉混合使用較單一使用能更好地促進辣椒生長并提高抗枯萎病的能力，分析辣椒與其防御反應相關的一系列形態(tài)和生物化學改變發(fā)現(xiàn)，AM 和哈茨木霉均能誘導辣椒防御酶活性的升高。JALALULDEEN等[16]通過接種AM 真菌Glomus mosseae，研究了AM和放線菌對辣椒枯萎病的防治作用，在接種后第10天，放線菌+AM 處理的辣椒根過氧化物酶（POD）活性比清水對照提高了186.90 倍，而接種AM 的辣椒根POD活性提高了167.20%；此外，其他防御酶活性也相應升高。結(jié)果表明，AM 和放線菌混合接種降低了辣椒根死亡率，提高了辣椒苗木質(zhì)化程度，增加了同工酶含量，明顯抑制了尖孢鐮刀菌對辣椒苗的侵染，并能誘導辣椒抗枯萎病。KUMAR 等[17]篩選出11 株AM，其中，Glomus bagyarajii提高辣椒株高、莖圍、植物總質(zhì)量以及菌根定殖的效果最好，且最重要的是，與清水對照相比，Glomus bagyarajii能顯著降低辣椒發(fā)病率，說明Glomus bagyarajii對辣椒多種病害具有一定的生防潛力?？梢?，AM 對辣椒苗期枯萎病具有顯著防效，因此，可以將生態(tài)系統(tǒng)中豐富的AM 資源應用于辣椒育苗環(huán)節(jié)，為辣椒規(guī)?；a(chǎn)中苗期枯萎病的防治提供一條經(jīng)濟有效的生防途徑。同時，由于AM 與其他生防微生物搭配使用具有較好潛能，生產(chǎn)上可以將不同類型、不同作用機制的生防菌與AM 混合使用，以提高其防病促生和誘導抗枯萎病能力。

1.1.3 非致病尖孢鐮刀菌 非致病性尖孢鐮刀菌利用弱毒株系的交互保護作用，通過促進植物生長和誘導局部及系統(tǒng)抗性，減輕致病性尖孢鐮刀菌侵染引起的病害發(fā)生程度。爭奪空間和營養(yǎng)、產(chǎn)生次生代謝產(chǎn)物和誘導抗性是其對病原體的不同作用方式。據(jù)報道，非致病性尖孢鐮刀菌可與生物防治劑和特定的殺菌劑兼容[18]。該類菌株在與其他土壤微生物競爭的過程中，誘導分泌出大量化學結(jié)構(gòu)和功能多樣的次生代謝產(chǎn)物。次生代謝產(chǎn)物的作用機制包括真菌寄生、抗生、競爭、誘導植物抗性和植物化學變化，以及形成生物肥料和產(chǎn)生有益酶等。事實證明，非致病性鐮刀菌也表現(xiàn)得像內(nèi)生菌一樣，進入宿主系統(tǒng)并誘導防御反應[19]。詹洪[20]研究發(fā)現(xiàn)，接種非致病尖孢鐮刀菌7 d 后再接種各寄主對應的致病菌株，非致病性菌株FJAT-92 對辣椒枯萎病的盆栽防效為63.00%。非致病性尖孢鐮刀菌FO47已被證實對多種尖孢鐮刀菌有生防效果，其作用機制包括與致病性尖孢鐮刀菌競爭營養(yǎng)和誘導植物防御反應等[21]。JOSHI 等[22]從印度北阿坎德邦土壤和植物樣本中分離鑒定出48株尖孢鐮刀菌，其中1 株對辣椒具有極強的致病性，11 株是非致病菌。在體外聯(lián)合培養(yǎng)試驗中發(fā)現(xiàn)，65號非致病菌株表現(xiàn)出的拮抗辣椒尖孢鐮刀菌能力最強。然而，微生物種間的這種干擾作用往往易受各種因素影響。同時，在大面積應用時，必須考慮選用無致病力或弱致病力菌株，并注意防止新選擇的誘導菌的致病性變異問題，否則產(chǎn)生的后果將不堪設想。

1.1.4 其他寄生性真菌 其他寄生性真菌包括植物內(nèi)生真菌（Endophytic fungi）、土壤寄生真菌（Soil parasitic fungi）和昆蟲病原真菌（Entomopathogenic fungi）等。植物內(nèi)生真菌寄生于寄主植物體內(nèi)，具有競爭營養(yǎng)和促進植物根系生長的特性，被用于植物病害尤其是枯萎病、疫病等土傳病害的防治。MMBAGA 等[23]從山茱萸（Cornus florida）莖組織中分離得到16 株內(nèi)生真菌。其中，一株內(nèi)生真菌A22F1（Nigrospora sphaerica）顯著降低了3 個辣椒品種的疫病發(fā)生率，其在離體條件下對辣椒和番茄尖孢鐮刀枯萎病菌也有一定的生物活性。昆蟲病原真菌主要有白僵菌（Beauveriaspp.）、綠僵菌（Metarhiziumspp.）等。EL‐KICHAOUI 等[24]首次報道了球孢白僵菌（B.bassiana）對加沙地區(qū)辣椒枯萎病具有一定的防治效果，并利用半流體技術測定了球孢白僵菌對辣椒枯萎病菌的室內(nèi)抑制作用，而后在田間條件下比較了其與多種化學殺菌劑的防效差異，結(jié)果表明，蟲生真菌尤其是球孢白僵菌是防治辣椒枯萎病的理想菌種資源。JABER 等[25]通過平板對峙和盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，球孢白僵菌菌株Naturalis 和綠僵菌菌株Bipesco 5 能夠降低辣椒枯萎病的發(fā)生率和危害程度，并促進辣椒生長。其作用方式為競爭營養(yǎng)和生態(tài)位以及產(chǎn)生抗生素，這是首次采用綠僵菌防治植物病害的報道。此外，部分真菌寄生或腐生于土壤中，更具有競爭營養(yǎng)和生態(tài)位的優(yōu)勢。菌株LJS2L1 是從辣椒根際農(nóng)家肥土壤中分離出的一株毛殼菌（Chaetomium），該菌對辣椒尖孢鐮刀菌萎蔫?；陀休^好的抑制作用，且對辣椒其他土傳病害也有一定的拮抗作用[26]。莫維弟等[27]也發(fā)現(xiàn)，毛殼菌菌株LB010402 對辣椒枯萎病菌有較好的抑制作用，抑制率為60.47%。

1.2 細菌

目前，研究較多的用于辣椒枯萎病生物防治的細菌有芽孢桿菌、假單胞桿菌和少數(shù)其他拮抗細菌。

1.2.1 芽孢桿菌 研究表明，芽孢桿菌能有效防治植物病害，尤其是植物土傳病害。ABADA 等[28]報道，殼聚糖芽孢桿菌（B. chitinosporus）、凝結(jié)芽孢桿菌（B. coagulans）、腐殖芽孢桿菌（B. humilus）、枯草芽孢桿菌（B.subtilis）和蘇云金芽孢桿菌（B.thuringiensis）均能顯著降低辣椒枯萎病的發(fā)病率，其中，枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌在質(zhì)量濃度為60 mg/mL 時，完全抑制病原菌的生長，土壤中加入殼聚糖芽孢桿菌、凝結(jié)芽孢桿菌、腐殖芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和蘇云金芽孢桿菌后，辣椒的株高和產(chǎn)量均高于清水對照。YANTI 等[29]研究發(fā)現(xiàn)，5 株番茄根部內(nèi)生菌對辣椒枯萎病有較好的防治效果，經(jīng)鑒定，均為芽孢桿菌，其中，假蕈狀芽孢桿菌（B.pseudomycoides）NBRC101232、蘇云金芽孢桿菌ATCC10792 和蕈狀芽孢桿菌（B.mycoides）兼具防治辣椒枯萎病和青枯病的潛力。CHOWDHURY 等[30]發(fā)現(xiàn)，芽孢桿菌LBF-01 對辣椒尖孢鐮刀枯萎病菌有較好地抑制活性，并能促進辣椒生長，田間條件下施用LBF-01，枯萎病的發(fā)生率僅為清水對照的1/9；種子滅菌后，LBF-01處理的種子萌發(fā)潛力和幼苗活力較清水對照分別提高24.00%和52.80%。芽孢桿菌是研究最多的生物防治制劑之一，其誘導抗病性、促進植物生長的潛力在小麥、玉米、大豆、辣椒、番茄、土豆、黃瓜等多種農(nóng)作物中得到證實[31]。

枯草芽孢桿菌Cas15能顯著降低辣椒枯萎病的發(fā)病率，并能誘導辣椒對枯萎病產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，Cas15 處理后的辣椒株高比清水對照增加27.24%～54.53%，平均單果質(zhì)量增加36.92%，平均單株產(chǎn)量增加49.68%，顯著提高了辣椒產(chǎn)量[32]。WU 等[33]發(fā)現(xiàn)，枯草芽孢桿菌SL-44顯著提高辣椒防御酶，包括POD、過氧化氫酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性；SL-44 處理的辣椒幾丁質(zhì)酶和β-1，3-葡聚糖酶活性也有所提高；辣椒抗性基因CaPIN Ⅱ的表達量顯著增加；SL-44濾液使辣椒枯萎病菌菌絲破裂，細胞內(nèi)容物泄漏，導致該病原菌死亡。可見，枯草芽孢桿菌SL-44 不僅能誘導辣椒幼苗的系統(tǒng)抗性，而且還能產(chǎn)生抗真菌化合物，從而抑制甚至破壞枯萎病菌菌絲的生長?；旌鲜┯每莶菅挎邨U菌和解淀粉芽孢桿菌能進一步提高植株的防病促生能力。WU 等[34]報道，在溫室條件下，解淀粉芽孢桿菌ljx101 和枯草芽孢桿菌lja002 混合施用可使辣椒的成活率提高58.42%，根系中PPO、POD 和SOD 活性較單獨接種辣椒枯萎病菌處理分別提高45.54%、68.78%和46.21%。

解淀粉芽孢桿菌廣泛分布于自然環(huán)境，產(chǎn)生豐富的代謝產(chǎn)物，直接或間接地對多種植物病原真菌和細菌產(chǎn)生抑制作用，并能促進植物生長，提高產(chǎn)量和誘導植物抗病性。因此，在植物病害生物防治方面具有廣闊的應用前景，可以減輕化學農(nóng)藥對環(huán)境的壓力。2019 年，全球新增生物殺菌/線蟲劑13種，其中，3 種來源于解淀粉芽孢桿菌及其組合物[35]。解淀粉芽孢桿菌可產(chǎn)生伊枯草菌素（Iturin）、芽孢菌霉素（Bacillomycin）、桿菌溶素（Bacilysin）、泛革素（Fengycin）、表面活性素（Surfactin）等脂肽（Lipopeptide）類活性物質(zhì)，能夠防治多種植物病害[36]。解淀粉芽孢桿菌菌株PPL 抗菌譜較廣，其產(chǎn)生的3 種類型的環(huán)脂肽（Cyclic lipopeptides，CLPs）對辣椒和番茄多種真菌病害有較好的抑制效果。不同類型CLPs 的防治對象不盡相同，Iturin A 對辣椒炭疽病菌的抑菌活性比Fengycin 高73%～80%；Fengycin 對茄科尖孢鐮刀菌的抑菌活性則高于Iturin A。經(jīng)LC-MS分析發(fā)現(xiàn)，菌株PPL培養(yǎng)濾液中抗枯萎病菌化合物主要是一系列的Fengycin 亞型，包括F1、F2 和F3。其中，F(xiàn)1 的抑菌活性強于另外2種亞型[37]。ZHAO 等[38]發(fā)現(xiàn)，含解淀粉芽孢桿菌JDF35 的生物有機肥處理后，辣椒根圍細菌群體多樣性比清水對照高，而真菌群體多樣性比清水對照低，菌株JDF35極大地降低了鐮刀菌的豐度，改變根圍微生物群落結(jié)構(gòu)，抑制尖孢鐮刀枯萎病菌的侵染，促進辣椒的生長。

1.2.2 假單胞桿菌 假單胞桿菌普遍存在于植物根際和果蔬表面，是根際促生菌（Plant growth promoting rhinoacteria，PGPR）的主要菌群，往往將其與其他根際細菌混合施用，對枯萎病、疫病等多種土傳病害起協(xié)同防治的作用。BASCO 等[39]在蚯蚓糞肥中添加假單胞桿菌（GenBank accession No.JN128891）、哈茨木霉（ATCC No.PTA3701）和枯草芽孢桿菌（GenBank accession No.JN099686）組成生物強化劑，體外試驗表明，所選微生物均對尖孢鐮刀菌具有拮抗作用，各菌株單獨或聯(lián)合添加時，均能顯著提高辣椒和番茄各防御酶活性，促進其生長，降低枯萎病的發(fā)生率。該研究中基于假單胞桿菌生物防治辣椒枯萎病的最佳方法是聯(lián)合假單胞桿菌、哈茨木霉和枯草芽孢桿菌共同防治。SACHDEV 等[40]研究發(fā)現(xiàn)，銅綠假單胞桿菌Tr20 對離體條件下茄科蔬菜枯萎病菌和赤霉病菌均表現(xiàn)出明顯的拮抗作用，能夠產(chǎn)生細胞壁降解酶類，如幾丁質(zhì)酶、蛋白酶和纖維素酶等；在雙層瓊脂培養(yǎng)法中，揮發(fā)性代謝產(chǎn)物和培養(yǎng)濾液對2 種病原菌的抑制率分別為67.85%、51.38%和41.74%、38.52%，揭示了Tr20不僅具有寄生和抗生作用，還具有促進茄科作物生長的活性，如產(chǎn)生吲哚乙酸（IAA）、鐵載體、氨和溶解磷酸鹽等。此外，熒光假單胞桿菌單獨或與其他生防制劑混合施用，既能有效抑制辣椒枯萎病菌菌絲生長，又能誘導辣椒產(chǎn)生系統(tǒng)抗性[12，41]。

熒光假單胞桿菌是研究得最多的一類假單胞桿菌。由于其可產(chǎn)生蛋白酶、嗜鐵素和赤霉素等具有抗生和生長調(diào)節(jié)作用的次生代謝物質(zhì)，對枯萎病等土傳病害具有較好的防治效果，具有開發(fā)成生防制劑的潛力。在進一步的研究中，可以通過遺傳修飾技術增加菌株中功能基因的數(shù)量，并且可以與發(fā)酵技術相結(jié)合，優(yōu)化發(fā)酵條件，提高菌株產(chǎn)生次生代謝物質(zhì)的能力[42]。隨著分子生物學及分子遺傳學研究的逐步深入，通過基因技術可以將人們期望的功能基因?qū)氩⒄系綗晒饧賳伟麠U菌的基因組中，創(chuàng)造出適合在多種環(huán)境中定殖的熒光假單胞桿菌工程菌，以防治辣椒枯萎病等植物土傳病害，這必將成為研究熱點。

1.2.3 其他拮抗細菌 自然環(huán)境中也有少量其他種屬，或者未被鑒定、只能根據(jù)其部分功能特性進行區(qū)分的細菌，它們也能產(chǎn)生抑菌活性物質(zhì)，對辣椒枯萎病菌具有一定的抑制作用。該部分細菌主要為黏質(zhì)沙雷氏菌（Serratia marcescens）[43]、洋蔥伯克霍爾德氏菌（Burkholderia cepacia）[44]、幾丁質(zhì)降解細菌（Chitinolytic bacterium）[45]和解磷細菌（Phosphorite‐dissolving bacterium）[46‐47]等。JBK9 是洋蔥伯克霍爾德氏菌的復合種，對辣椒疫霉菌、尖孢鐮刀菌和立枯絲核菌的抑制率分別為59.56%、51.92%和34.22%，產(chǎn)生抗菌化合物Pyrrolnitrin 是該菌的主要抑菌機制[44]。幾丁質(zhì)降解細菌主要是利用該類細菌的活性酶、功能基因及其他代謝產(chǎn)物抑制病原菌的生長。HERDYASTUTI 等[45]從印度尼西亞東爪哇的蝦養(yǎng)殖場分離到多株幾丁質(zhì)降解菌，并進行了抗真菌活性評價，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，菌株LA21 對辣椒枯萎病菌和炭疽病菌的抑菌活性較好，在產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶和抗真菌方面具有很大的潛力。解磷細菌ST03 是一株植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum），該菌能夠產(chǎn)生吲哚乙酸，與根際放線菌sp10聯(lián)合作用可降低辣椒枯萎病的發(fā)病率，促進辣椒生長[46]。此外，SAOUSSEN 等[47]發(fā)現(xiàn)，解磷細菌V26 能溶解無機磷酸鹽、固氮，產(chǎn)生吲哚乙酸、鐵載體和多種水解酶，且對尖孢鐮刀菌具有較好的抑菌活性。

1.3 放線菌

放線菌是一類呈菌絲狀生長、以孢子進行繁殖的原核生物，因其在固體培養(yǎng)基上呈輻射狀生長而得名，是醫(yī)藥、農(nóng)業(yè)、環(huán)境等人類生活生產(chǎn)所需抗生素的重要來源。近年，人們陸續(xù)發(fā)現(xiàn)鏈霉素（Streptomycin）、土霉素（Oxytertracyline）、灰黃霉素（Griseofulvin）等醫(yī)用抗生素可用來防治植物病害[48]，但很少被用于辣椒枯萎病的防治。農(nóng)用抗生素在辣椒枯萎病上的防治大多處于研發(fā)階段，具有廣闊的發(fā)展空間。菌株A217 是一株鏈霉菌（Streptomycessp.），該菌對尖孢鐮刀菌、辣椒疫霉菌、葡萄孢灰霉菌、核盤菌、丁香假單胞菌和野油菜黃單胞菌等多種植物病原真菌和細菌有較強的拮抗活性[49]。 LIOTTI 等[50]研究了灰色鏈霉菌（S.griseocarneus）R132 對辣椒的促生作用和對辣椒根部病原菌的防治效果，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其對辣椒尖孢鐮刀枯萎病菌的抑制率為46.70%，且其對辣椒植株生長有促進作用，可使其莖干質(zhì)量增加42.00%；其提取物亦能有效控制辣椒炭疽病，使病斑面積減少30.00%?？梢?，菌株R132 可以作為辣椒采前、采后病原菌生物防治和促進辣椒生長發(fā)育的功能菌。錢瑤等[51]從玉米根際土壤中分離到一株鏈霉菌IMS002，其產(chǎn)生的抗菌活性物質(zhì)疏螺旋體素（Borrelidin）對尖孢鐮刀菌具有良好的抑菌效果，這是首次有關疏螺旋體素對尖孢鐮刀菌具有抑菌效果的報道，其抑菌的活性組分中是否還含有其他化合物仍需做進一步研究。

2 辣椒枯萎病生物防治的植物來源

植物提取物或植物精油對大量的植物病原菌表現(xiàn)出較強的抗菌活性[52]。植物中富含各種次生代謝產(chǎn)物，如單寧、萜類、生物堿和類黃酮苷等，研究表明，使用植物提取物防治植物病害具有廣泛的應用前景[53]。在植物提取物防治辣椒枯萎病方面，近年也有許多成功的案例。SHAFIQUE 等[54]分析了一種桉樹的種子、樹皮和樹葉提取物對辣椒尖孢鐮刀枯萎病菌的抑菌活性，結(jié)果表明，桉樹葉提取物對辣椒枯萎病菌菌絲生長的抑制率最強，達98.00%，而種子和樹皮提取物對菌絲生長的抑制率僅為50.00%～60.00%。SINGH 等[55]研究發(fā)現(xiàn)，12 種植物提取物對辣椒枯萎病菌菌絲生長和孢子萌發(fā)有一定的抑制作用，其中，在質(zhì)量濃度為100 mg/L 時，印楝油和大蒜油完全抑制菌絲的生長，其余依次為芥末（69.26%）、曼陀羅（46.67%）、南非醉茄（34.44%）、菊花（30.37%）、杜鵑（28.15%）、九重葛（26.30%）、小蒼蘭（24.44%）、銀膠菊（20.37%）、大麻（18.52%）和桉樹（16.30%）的葉片提取物；在質(zhì)量濃度為50 mg/L時，大蒜油對辣椒枯萎病菌菌絲生長的抑制率仍為100%，而印楝油僅為59.63%。SUPRAPTA 等[56]研究了巴厘島14 種熱帶植物提取物對辣椒枯萎病菌的抑制作用，其對辣椒枯萎病菌菌株LS05、LS04、BS01和BS07均有明顯的抑制作用，最低抑制質(zhì)量濃度為2～13 mg/mL，其中，雨豆樹（Albizia saman）提取物表現(xiàn)出最低的抑制質(zhì)量濃度，為2 mg/mL，此時，對菌株LS05、LS04、BS01和BS07的抑制率分別為100%、95.83%、87.50%和95.83%。此外，印度苦楝樹提取物聯(lián)合哈茨木霉能顯著降低枯萎病菌的種群密度和辣椒枯萎病的嚴重程度，促進辣椒生長，提高其產(chǎn)量[57]。

3 辣椒枯萎病的生物防治機制

隨著越來越多抗菌活性物質(zhì)的開發(fā)和利用，辣椒枯萎病的生物防治機制研究也取得了很大的進步。目前研究較多的作用機制主要有以下幾個方面。

（1）改善土壤理化性質(zhì)及營養(yǎng)狀況，調(diào)節(jié)土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，促進植物生長，提高植物健康水平，增強寄主植物的抗病能力。JAMA 等[58]研究了解淀粉芽孢桿菌菌株Y1 對土壤理化性質(zhì)、辣椒幼苗生長、根際細菌區(qū)系和土壤酶活性的影響，結(jié)果顯示，Y1溶解無機磷酸鹽，產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶，釋放鐵載體；施用Y1 可以提高辣椒葉片的葉綠素含量，同時顯著提高土壤全氮含量和可培養(yǎng)細菌、產(chǎn)幾丁質(zhì)酶細菌數(shù)量以及幾丁質(zhì)酶、脫氫酶的活性，從而促進辣椒生長，提高抗病性和總產(chǎn)量。MAO 等[59]報道，鉤狀木霉（T. hamatum）MHT1134 在辣椒連作地塊施用1 a 和2 a 對辣椒枯萎病的防治效果分別為63.03%和70.21%，施用MHT1134 后，土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和有效鉀的含量升高，土壤脲酶、脫氫酶、酸性磷酸酶、過氧化氫酶和酸性蛋白酶的活性明顯增強，土壤中鐮刀菌和赤霉菌的相對豐度逐漸下降，木霉菌、毛殼菌和放線菌的相對豐度顯著增加。可見，MHT1134能夠有效改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和土壤理化性狀，提高土壤酶活性。MA等[60]發(fā)現(xiàn)，連作土壤中加入沙雷氏菌能夠提高土壤細菌的種群密度和土壤酶活性，降低土壤中尖孢鐮刀菌和茄科青枯病菌的種群密度，促進辣椒生長，提高產(chǎn)量，從而增強辣椒抗枯萎病、青枯病的能力。

（2）利用拮抗微生物的寄生、抗生作用及其與病原菌對營養(yǎng)物質(zhì)、生態(tài)位的競爭效應抑制和消滅病原菌。華南農(nóng)業(yè)大學蔡燕飛團隊從廣州躍進農(nóng)場馬鈴薯根際土壤中分離出高拮抗活性的芽孢桿菌菌株2 株（Bacillus velezensisY6 和F7），室內(nèi)生物測定和盆栽試驗結(jié)果顯示，Y6 和F7 對辣椒枯萎病菌和茄科青枯病菌均有較好的抑菌活性，經(jīng)提純鑒定，從中分離出3 種脂肽類活性物質(zhì)：表面活性素、伊枯草菌素和泛革素；進一步活性測定試驗表明，伊枯草菌素對辣椒枯萎病菌有持續(xù)的抑菌活性[61]。郭珺等[62]等報道，芽孢桿菌pb-4 顯著抑制辣椒枯萎病菌孢子的萌發(fā)，對菌絲生長有致畸作用；活性跟蹤試驗表明，從pb-4發(fā)酵液中提取的蛋白質(zhì)、酶、抗生素對辣椒枯萎病菌有很強的抑菌活性。LIANG等[63]等報道；放線菌酮（Cycloheximide）、5-乙酸環(huán)己基酰亞胺（5‐acetoxycycloheximide）對尖孢鐮刀菌、辣椒疫霉病菌、炭疽病菌、灰霉病菌等具有一定的抑制作用，并首次從金黃葡萄球菌中分離出上述2種活性物質(zhì)。DANIEL 等[64]評價了棘孢木霉（T.asperellum）代謝提取物對辣椒枯萎病的防治效果，結(jié)果表明，其代謝產(chǎn)物具有降低辣椒枯萎病菌生殖能力的作用，能夠減少孢子的產(chǎn)生，抑制分生孢子的萌發(fā)，對減少病原菌的二次侵染具有重要意義。此外，木霉菌[65]、叢枝菌根[66]等真菌以及枯草芽胞桿菌[67]、洋蔥伯克霍爾德氏菌[68]、熒光假單孢桿菌[69]等細菌的抑菌機制也與寄生、抗生以及營養(yǎng)和生態(tài)位競爭有關。

（3）誘導寄主植物對病原菌產(chǎn)生系統(tǒng)抗性。WELLER 等[69]報道，4 種熒光假單孢桿菌Pf-5、Q2-87、Q8r1-96 和HT5-1 均能誘導擬南芥對番茄丁香假單胞桿菌產(chǎn)生系統(tǒng)抗性，并誘導其合成抗生素2，4-二乙?；g苯三酚，該物質(zhì)對于多種作物的根莖腐病、枯萎病和猝倒病等土傳病害具有較強的防治效果。西班牙科學家HAFSAH 等[70]發(fā)現(xiàn)，辣椒根際細菌不但對辣椒尖孢鐮刀枯萎病菌具有直接的抗生作用，還能觸發(fā)辣椒產(chǎn)生系統(tǒng)抗性。PHI 等[71]研究顯示，從辣椒根際土壤中分離出的多黏類芽孢桿菌能夠誘導辣椒對枯萎病和茄科青枯病產(chǎn)生系統(tǒng)抗性。芽孢桿菌BSp.3/aM 分離自番茄根際土壤，能夠降低辣椒枯萎病和辣椒炭疽病等真菌病害的發(fā)生率，并能促進辣椒健康生長；在溫室條件下，能夠提高宿主PAL、PPO、氧化物酶（POX）和脂氧合酶（LOX）等防御酶活性和酚類物質(zhì)的積累，誘導系統(tǒng)抗性[72]。

4 存在問題與展望

4.1 辣椒枯萎病生物防治存在的問題

辣椒枯萎病是一種頑固性土傳病害，病原菌為尖孢鐮刀菌，其以菌絲體和厚垣孢子在土壤和病殘體中越冬，成為來年的侵染源。由于土傳病害的隱蔽性，以及生防菌、微生物源次生代謝產(chǎn)物或植物提取物大田防效不穩(wěn)定且持久性較差等弱點，嚴重制約了辣椒枯萎病的生物防治效果和生物防治手段以及相關生防產(chǎn)品在辣椒枯萎病防治上的推廣應用。近20 a 來，國內(nèi)外研究者對辣椒枯萎病的生物防治做了大量研究，也取得了較大的進展，但仍然存在許多問題，具體表現(xiàn)如下：（1）自然環(huán)境中，生防微生物資源雖然豐富，但用于辣椒枯萎病防治的制劑或產(chǎn)品數(shù)量有限，無法滿足生產(chǎn)實際的需求。（2）自然環(huán)境中蘊藏著大量微生物資源，但多數(shù)是不可純培養(yǎng)的，利用傳統(tǒng)純培養(yǎng)手段挖掘辣椒枯萎病生防資源，往往會錯失不可純培養(yǎng)生防微生物資源。（3）生防菌能否在特定的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中定殖，土著菌是否對外來生防菌的入侵產(chǎn)生較大的影響尚缺少研究，生防菌及其產(chǎn)品作用機制尚不明朗，導致室內(nèi)抑菌效果和田間防效差異較大。此外，土壤狀況、氣候條件等也會影響田間枯萎病的發(fā)生率和生防產(chǎn)品的防效。（4）田間長期使用化肥和化學農(nóng)藥，在辣椒枯萎病菌生長得到有效抑制的同時，使生防菌的繁殖和種群密度也受到較大程度影響。（5）生產(chǎn)實踐中，化學農(nóng)藥見效快，而生防制劑見效慢，短期內(nèi)不易被生產(chǎn)者接受。

4.2 辣椒枯萎病生物防治展望

面對上述問題，在辣椒枯萎病生物防治研究和應用過程中，今后應從以下幾方面入手。

（1）擴大篩選范圍，從紅樹林、海水、火山口、溫泉、堆肥、江河湖水、動植物內(nèi)生或體表等環(huán)境樣品中篩選抗性更廣、效果更高、穩(wěn)定性更好、耐鹽耐旱、抗逆性強、在辣椒根際和土壤定殖能力強的生防菌株。在挖掘新的生防菌株的同時，將多種作用機制的生防菌株或生物菌肥結(jié)合起來，協(xié)同防病促生或誘導辣椒抗枯萎病能力。

（2）隨著現(xiàn)代分子生物學的發(fā)展，宏基因組學、宏轉(zhuǎn)錄組學、宏蛋白組學和宏代謝組學技術先后被應用到微生物資源開發(fā)與應用領域?？赏ㄟ^克隆不可純培養(yǎng)微生物的功能基因并將其轉(zhuǎn)入表達宿主中，構(gòu)建篩選辣椒枯萎病生防微生物工程菌；也可通過宏代謝組學途徑，分析代謝物的結(jié)構(gòu)、成分及其抗辣椒枯萎病的功能特性等，進而人工合成代謝化合物及其組分，研制出防治辣椒枯萎病新型生物農(nóng)藥。

（3）針對化肥、農(nóng)藥影響生防菌繁殖的問題，應先施用對生防菌影響較小的農(nóng)藥或有機肥對辣椒枯萎病菌的種群密度進行控制，后持續(xù)施用生防菌2次以上，為生防菌在田間穩(wěn)定定殖、大量繁殖和持續(xù)發(fā)揮防病潛力提供時間和空間保障。另外，研發(fā)生防菌的優(yōu)良載體或生存基質(zhì)，減少化肥、農(nóng)藥與生防菌的直接接觸，降低化肥、農(nóng)藥對生防菌繁殖和種群密度擴大的潛在風險，提高生防菌在土壤環(huán)境中的生存競爭和定殖能力。

（4）針對生防菌及其產(chǎn)品不易被生產(chǎn)者接受的問題，一方面，應結(jié)合多種措施、多種手段，提高其對辣椒枯萎病的防治效果。篩選最佳劑型（如納米銀）、施用時間、施用濃度和施用次數(shù)，以確保生防效果。同時，可以將多種作用機制不同的生防制劑或生防菌進行混合施用，以達到協(xié)同防病促生，提高防效的目的。另一方面，從環(huán)境友好和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的角度出發(fā)，通過宣傳、培訓和示范推廣，提高生產(chǎn)者對生物農(nóng)藥和生防菌經(jīng)濟、安全、無殘留和持續(xù)防病等優(yōu)良特性的認識。

此外，如何充分利用現(xiàn)代分子生物學和育種技術將生防菌中抗辣椒枯萎病功能基因轉(zhuǎn)入辣椒植株并進行有效的安全性評價，進而提高辣椒的抗枯萎病能力，將是值得深入探討的內(nèi)容。