煙草青枯病生物防治研究進展

陳　程，黎定軍,2，陳　武

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煙草青枯病生物防治研究進展

陳程1，黎定軍1,2，陳武1

(1湖南農業大學農學院，安全科技學院，長沙 410128；2湖南廣播電視大學，長沙 410004)

綜述了利用無致病力產細菌素青枯菌、芽孢桿菌、假單胞桿菌、鏈霉菌、植物性藥物等生物防治因子防治煙草青枯病的作用機理和研究進展，并對今后生物防治的效果和存在的問題進行了討論。

煙草；青枯病；拮抗；生物防治

煙草青枯病(Tobacco bacterial wilt)是一種土傳細菌性煙草病害，全世界均有分布，在熱帶、亞熱帶這一類氣候溫暖的種植地區發病極為廣泛，是我國南方煙草種植區常見的重要病害。廣東、湖南、福建、貴州及四川等煙區發病尤為嚴重，經常給煙葉生產帶來不可估量的損失[1]。在我國南方煙區，青枯病發病輕的地區發病率介于25%~30%之間，發病重的則達到80%~100%[2,3]，已成為煙葉生產的毀滅性病害。

煙草青枯病的病理研究和防治方法，是當今植物病理學研究的最熱門課題之一。煙草青枯病防治一般分為農業防治、選育和栽培高抗品種、化學防治、生物防治幾大類。就目前的效果來看，農業防治能降低青枯病的發病率，防止病害蔓延，減輕其對煙葉生產的危害[4]。使用高抗品種是防治青枯病最經濟有效的方法，但煙株的抗性受很多因素影響，例如我國的主栽品種K326，隨著種植期延長，病菌致病力發生變化，其抗性正在喪失。此外，由于種植區域的不同，品種的抗性也會產生差別，例如G28、TI448A，在國外屬于抗病型，在國內則屬于感病型[5]。在使用化學農藥防治青枯病方面，由于耕作習慣以及生產自動化程度的不一，歐美發達國家和中國無論防治觀念還是實際研究應用水平都存在著比較大的區別。歐美學者普遍認為目前并未找到有效防治青枯病的化學藥劑，所以目前用化學藥劑防治青枯病的效果并不顯著[6~8]，而中國已經在實際生產中將化學防治作為控制青枯病的主要技術手段之一。生物防治具有安全無公害、長效等優點，是現在植物病害防治中最熱門的研究方向，將在農業的可持續發展中發揮巨大的作用，并且也將是防治煙草青枯病最經濟、有效、環保的技術途徑。我國在生物防治研究方面起步晚，尤其需要加大力度，充分利用現有生物資源對煙草青枯病進行防治[9]。

1　生物防治的種類

目前主要研究包括微生物源的生物防治和植物源的生物防治。

1.1　微生物源的生物防治

1.1.1無致病力青枯菌菌株的利用

無致病力菌株最早的應用是用發根土壤桿菌()84菌株防治由根癌土壤桿菌()引起的桃樹冠癭病。

Chen[10]等用無致病力產細菌素的青枯菌(ABPS)121菌株進行防治煙草青枯病的試驗，發現用產細菌素的菌懸液處理煙草的效果明顯好于用不產細菌素的菌懸液處理煙草的效果。董春等[11]利用無致病力產細菌素的青枯菌株Tm3對青枯菌株Tm46進行抑菌試驗，認為無致病力產細菌素的青枯菌株不但具有抑菌能力，而且能誘導植株產生過敏性反應。鄭繼法等[12]利用無致病力產細菌素的菌株進行防治煙草青枯病的實驗，研究表明，無毒菌株A3-5對煙草青枯病的防治效果最好，采取浸根法處理煙株時，A3-5能延緩病害的發生，病情指數與對照相比降低50%~60%；用多次澆灌法處理時，A3-5能推遲發病25 d，病情指數與對照相比降低80%。

1.1.2芽孢桿菌的利用

芽孢桿菌(spp.)分離頻率高，易培養、易保存，有效期長，防治效果好。Sunaina等[13]從馬鈴薯根際分離和篩選出，，和一個青枯病菌的突變菌株，對青枯病的防治效果分別達到66%~83%，27%~70%和24%~71%，并且還具有增產作用，增產效果達160%，因此相對于其他生防菌更受青睞。Smith等[14]利用基因工程技術，將芽胞桿菌的基因插入并進行轉化，從中篩選出抗青枯病的青枯病菌非致病性突變株。實驗表明，其突變菌株能有效推遲青枯病的發病時間。

廣東省微生物研究所[15]采用篩選土壤有益微生物的方法，篩選到1株巨大芽孢桿菌GIM(A)I．001。經栽培實驗證明，與對照組相比，GIM(A)I.001對青枯病的防治效果達到84.4%，表明對青枯病有明顯的拮抗作用。

董春等、尹華群等、劉波、彭細橋等和羅寬等從煙草作物的根或根部土壤中分離并篩選芽孢桿菌[16~20]，并進行了發病地小區試驗和網室盆栽試驗。實驗結果表明，芽孢桿菌對青枯病菌都具有較強抑制作用。

1.1.3假單胞桿菌的利用

假單胞桿菌屬()細菌一般在植物根圍土壤中大量增殖，對植物有促進生長、抑菌抗病的作用。

羅寬等[21]從番茄、煙和木麻黃根周圍土壤中分離出的606個菌株中篩選出了對番茄、煙草青枯病有一定防治效果的拮抗菌94a和22a。

日本Wakimoto[22]用一個無致病力菌株防治番茄青枯病，取得了良好的效果，實驗證明該菌株為穎殼假單胞菌()。印度Anuratha和Gnanamanickam[23]進行了許多青枯病的防治試驗，用熒光假單胞桿菌()進行的試驗取得了良好的防治效果，還進行了初步的機理研究。他們認為熒光假單胞桿菌產生的抗生素和噬鐵素能比較好的抑制病菌。

郭堅華等[24]的研究表明，用J3能有效防治辣椒青枯病，還有良好的增產效果，溫室試驗防效達到91.6%；大田試驗移栽40 d后，防效能達到61.6%。防治機理研究表明，J3菌株突變株防治青枯病與野生J3菌株相比，防治效果下降了90%，只達到7.7%，由研究結果推測出J3菌株防治青枯病是通過其在植株根部與致病菌進行競爭定殖來實現的。

1.1.4鏈霉菌的應用

鏈霉素菌產生了自然界70%以上的抗生素，所以他們可以直接用于病害的生物防治。

El-Abyard等[25]將檸檬熒光鏈霉菌()、極美鏈霉菌()和灰白鏈霉菌()3個鏈霉菌菌株分別制成種衣劑，將種子進行處理后，在42～63 d時間內成功的控制了引起的青枯病。謝德齡等[26]經過多年的室內和田間試驗，發現能產生一種N-糖甙類抗生素，能夠良好的防治水稻白葉枯病、大白菜軟腐病以及馬鈴薯青枯病等細菌性病害。

1.2　植物源的生物防治

鄧正平等[27]研制防治煙草青枯病的植物性藥劑，開展了田間防效試驗。選擇大蒜、山蒼籽和黃岑三種植物性藥物，農用鏈霉素和煙病克兩種農藥進行試驗，統計表明它們的防治效果分別為：大蒜63.80%，山蒼籽70.54%，黃岑20.44%，兩種農藥防效均不及山蒼籽和大蒜，但比黃岑好，并且采用大蒜和山蒼子進行防治的性價比明顯高于其它用于對比的藥劑。

陳啟建等[28]測定了26種植物的乙醇提取物在體外對煙草花葉病病毒的抑制作用，結果表明，蟛蜞菊、決明和大蒜這3種植物的乙醇提取物能夠很好的抑制TMV在煙草葉片上的增殖。

劉學端等[29]利用商陸、甘草、連翹等植物的提取物配制成復配劑MH1 1-4，并在室內和田間小區對CMV和TMV引起的煙草花葉病進行了防治實驗，結果表明MH1 1-4對煙草花葉病毒有比較好的抑制作用。

2　生物防治的作用機理

2.1　無致病力菌株的作用機理

無致病力菌株是利用病菌的近緣無致病力的種或菌系產生的細菌素來抑制致病菌的。而細菌素是由一種細菌的某些菌株產生的對致病力菌株具有殺傷作用，主要成分為蛋白質的抗菌物質。無致病力青枯菌株的生防作用,除細菌素的抑制，自身生長的競爭機制外,還能夠誘導寄主植物對病菌的抗性。Lovrekovich等[30]利用無毒青枯菌株成功誘導出植物的抗病性。何禮遠等[31]的試驗結果顯示，青枯菌在對寄主植株侵染時主要來自根部，從根部往上植物的抗性會越來越低，所以植物會首先對根部進行防御，形成該現象的機理還有待考證。

2.2　芽孢桿菌的作用機理

芽孢桿菌好氧和兼性厭氧，抗逆強，繁殖快，營養要求簡單，易定殖在植物表面，能產生抗逆性內生孢子，產生的芽孢有利于生防制劑的生產和儲存，因此，拮抗細菌研究中的重點就是芽孢桿菌的利用。目前蠟狀芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌等在研究和應用上都比較成熟。對于芽孢桿菌的防病機理，楊合同等[32]通過用巨人芽孢桿菌菌株B1301防治生姜青枯病的試驗，證明B1301是通過抗菌物質以及競爭作用達到防治病害的目的。

2.3　假單胞桿菌的作用機理

熒光假單胞菌、惡臭假單胞菌、洋蔥假單胞菌是假單胞菌屬用于生防因子最常見的三個種。它們一般都通過自己強大的繁殖能力，在根部迅速繁殖，快速生長，形成強大的保護體，阻止病原菌的侵染、定殖，還能通過保護植物的根部來促進植物的生長。

還有研究表明，假單胞桿菌的作用機理還包括它能在適當的環境和時間產生噬鐵素。噬鐵素能夠抑制根圍環境中的有害菌生長，而且噬鐵素的活性對植物生長有直接的促進作用。

3　生物防治的效果以及存在的問題

目前國內外的專家學者對煙草青枯病的生物防治技術進行了大量研究，但是大多數停留在生防菌的篩選、鑒定與抑菌物質的初步分析等方面，且試驗范圍主要局限于溫室盆栽和小區等單一環境的防效試驗。對于用于大田生產方面的應用研究報道不多，在市面上能夠選擇的以生防菌為有效成分登記的防治植物青枯病的農藥還比較少，其中比較常見和成熟的生防制劑“青枯散”，在田間應用表明，該制劑對防治煙草青枯病能夠達到70%～80%的效果，使用后發芽勢強，苗壯，附帶10%的增產效果[33]。拮抗微生物制劑有姜瘟靈(B130菌株)、青枯病生防菌ANTI-8098A、青枯停、酵素菌、克菌康、AR99、保得土壤接種劑、“CPF-10”和2P24等。據報道，防效好的AR99、青枯病生防菌ANTI-8098A的防效能夠保持在75%～94%之間；效果稍微弱點的2P24、CPF-10的防效也在60%左右[34~36]。這些微生物活菌制劑對青枯病的防治在實際生產應用中總的來說還是比較理想，但效果的不穩定因素也比較多，主要體現在不同地區和不同作物的防效差異比較大，前期防治效果較好而后期防治效果較差的情況時有發生。難以利用拮抗菌根治煙草青枯病的原因有以下兩點：其一，生防菌受環境因素影響大，工業化生產各項指標難以控制，在大田中功效不穩定、防治時間短，起不到徹底防治的目的；其二，青枯雷爾氏菌是一個土傳病原菌，它分類復雜、易發生變異，在田間無論是致病性、生理生化特征、菌體形態等各方面都存在明顯的多態性。因此，對煙草青枯病的生物防治，不能僅僅只依靠單獨的某一生防因子，應該綜合多種措施，如拮抗菌復配施用、選栽相對品種和加強田間管理等，以減輕青枯菌對煙草生產的危害。

[1] 陳瑞泰，朱賢朝，王智發，等．全國16個生產煙省煙草侵染病害調查報告[J]．中國煙草科學，1997，1(4)：1-7．

[2] 顧鋼，方樹民．煙草主栽品種對青枯病抗性反應[J]．云南農業大學學報，2002，17(2)：130-133，136．

[3] 章健，劉慶都．鑭對青枯假單胞菌生長及若干生化性狀的影響[J]．稀土，1999，20(1)：75-78．

[4] Tans-kersten J，Gay J，Allen C．AmpD is required for wild-type bacterial wilt virulence[J]. Molecular Plant Pathology，2000，1(3)：179-185．

[5] 陸恩瑚．煙草青枯病防治試驗簡報[J]．廣西農業科學，1997，(2)：87-88．

[6] Wang JF，Hanson PM，Barnes JA．Worldwide evaluation of an international set of resistance source to bacterial wilt in tomato[A]．In：INRA．Tous Droits Reserve’s[C]．France：INRA，1997．68．

[7] Janse JD．Wenneker M．Possibilities of avoidance and control of bacterial plant diseases when using pathogen-tested，(certified) or-treated planting material[J]．Plant Pathology，2002，51：523-536．

[8] Smith IM，Mcnamara DG，Scotf PR，et al．Ralstonia solanacearum in Quarantine Pests for Europe[M]．EPPO：CABI，1997．1-214．

[9] 霍泌建，張深，王若焱．煙草青枯病研究進展[J]．植物保護科學，2007，23(8)：364-368．

[10] Chen WY．Echandi E．Effects of avirulent bacteriocin—producing strains ofon the control of bacterial wilt of tobacco[J]．Plant Pathology，1984，33：245-252．

[11] 董春，曾憲銘，劉瓊光．利用無致病力青枯菌株防治番茄青枯病的研究[J]．華南農業大學學報，1999，20(4)：1-41．

[12] 鄭繼法，張建華，許永五，等．煙草細菌性青枯病防治方法研究進展[J]．煙草科技，1994，(1)：43-45．

[13] Sunaina V，Kishore V，Shekhaw AT. Biological Control of bacterial wilt of potato by avirulent mutants of ralstonia solanacearum and other bacteria[A]. In：INRA．Tous Droits Reserve[C]．France：INRA，1997．53．

[14] Smth JJ，Offord LC，Kibata GN，et a1．The development of a biological control agent against ralstonia solanacearum race 3 in Kenia[A]．In：INRA．Tous Droits Reserve[C]. France：INRA，1997．48．

[15] 于舒寧．叢枝菌根真菌提高植物抗青枯病的機制研究[J]．科學時報，2006，(3)：29．

[16] 董春，董成剮，趙青峰，等．利用拮抗細菌防治煙草青枯病初步研究[J]．廣西農業科學，1996，(5)：28—30．

[17] 尹華群，易有金，羅寬，等．煙草青枯病內生拮抗細菌的鑒定及小區防效的初步測定[J]．中國生物防治，2004，(3)：219—220．

[18] 劉波．青枯病生防菌AN11—8O98A及其培養基、培養方法和生防應用[P]．中國：CN03l32036．8，2003-07-11．

[19] 彭細橋，劉紅艷，羅寬，等．煙草內生青枯病拮抗細菌的篩選和初步鑒定[J]．中國煙草科學，2007，28(2)：38—40．

[20] 羅寬，何昆，匡傳富，等．三株拮抗細菌對煙青枯病的抑制效果[J]．中國生物防治，2003，33(4)：185-186．

[21] 羅寬，王莊．利用拮抗的spp.和無致病力的P．防治青枯病的研究[J]．植物病理學報，1983，13(1)：5l-55．

[22] 郭堅華，孫平華，吳云波，等．植物細菌性青枯病的生物防治機制和途徑[J]．中國生物防治，1997，13(1)：42-46．

[23] Trigalet A，Trigalet—Demery D. Use of Airulent mutants offor the biological control of bacterial wilt of tomato plants[J]．Physiological and Molecular Plant Pathology，l990，36：27-38．

[24] 郭堅華，郭亞輝，張立新，等．辣椒青枯病拮抗菌株的篩選及田間防效測定[J]．中國生物防治，2001，17(3)：101-106．

[25] El-Abyad MS，El-Sayed MA，El-Shanshoury AR，et al. towards the biological control of fungal and bacterial diseases of tomato using antagonisticspp[J]．Plant and Soil, 1993，149(2)：185-195．

[26] 謝德齡，倪楚芳，朱昌雄，等．中生菌素，(農抗751)防治白菜軟腐病的效果試驗初報[J]．生物防治通報，1990，6(2)：74-75．

[27] 鄧正平，羅寬，匡傳富，等．植物性藥劑防治煙草青枯病的田間試驗[J]．作物研究，2003，17，(3)：142-145．

[28] 陳啟建，劉國坤，吳祖建，等．26種植物提取物抗煙草花葉病毒的活性[J]．福建農業大學學報，2004，(3)：74-77．

[29] 劉學端，肖啟明．植物源農藥防治煙草花葉病機理初探[J]．中國生物防治，1997，(3)：67-69．

[30] Lovrekovich L，Farkas GL．Induced protection against wildfire disease in tobacco leaves treated with heat-killed bacteria[J]．Nature，1965，205：823- 824．

[31] 何禮遠，康耀衛．植物青枯菌(致病機理[J]．自然科學進展，1995，(1)：7-16．

[32] 楊合同．唐文華，遲建匡．植病生防菌株B1301的種類鑒定以及對生姜青枯病的作用機理和防治效果[J]．中國生物防治，2002，18(1)：2l-23．

[33] 魏春妹，張春明，陶樹玉，等．番茄青枯病生防制劑的研制與應用[J]．上海農業學報，2000，16(增刊)：69-72．

[34] 葛紅蓮，郭堅華，祁紅英，等．復合菌劑AR99防治辣椒青枯病[J]．植物病理學報，2004，34(2)：162-165．

[35] 魏海需，張力群，唐文華．生防菌株2p24與CPF-10的鑒定及其生防相關性狀的初步分析[J]．植物病理學報，2004，34(1)：80-85．

[36] 任欣正，申道林，方中達．無致病力產細菌素拮抗菌MA27防治番茄青枯病研究初報[J]．生物防治通報，1988，4(2)：62-64．

責任編輯：陳向科

2011-05-25

陳程(1982—)，男，湖南安化人，碩士研究生，研究方向：煙草病蟲害防治，Email：8853435@qq.com。

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1001-5280(2011)06-0639-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2011.06.28