利用微生物防治植物病害研究進展

吳宗普

[摘要]隨著植物種類的不斷增多，植物栽培方式的不斷多樣化，植物病害日趨嚴重，而傳統(tǒng)的化學防治方法存在著許多弊端，比如：化學農(nóng)藥的大量使用引起了嚴重的環(huán)境污染、農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留也越來越嚴重、病菌抗藥性產(chǎn)生速度也越來越快等一系列對人們生活有害的影響。在當今倡導低碳經(jīng)濟、環(huán)保節(jié)約型社會中，尋求既能保護人類生活又可增產(chǎn)的新技術十分適應當今社會的發(fā)展。本文主要就對利用微生物防治植物病害研究進展進行分析和探討。

[關鍵詞]微生物 防治 植物病害

[中圖分類號]S476 [文獻標識碼]A [文章編號]2095-3089（2017）12-0254-01

1.微生物防治

微生物防治主要是利用有益的微生物，通過生物間的競爭作用、抗生作用、寄生作用、溶菌作用及誘導抗性等，來抑制某些病原物的存活和活動。即利用生態(tài)系統(tǒng)中各種生物之間相互依存、相互制約的生態(tài)學現(xiàn)象和某些生物學特性，以一種或一類生物或其產(chǎn)物抑制另一種或另一類生物。簡言之：以菌治蟲、以菌治病；其優(yōu)越性在于資源豐富、選擇性強、無殘留、無污染、成本低、兼防兼治、增產(chǎn)增收、保持生態(tài)平衡、起到長效的作用。所以開發(fā)微生物農(nóng)藥有廣闊的應用前景，所謂微生物農(nóng)藥是指用于農(nóng)作物抗御病蟲害或調(diào)節(jié)農(nóng)作物生長的微生物及其代謝物的通稱。微生物農(nóng)藥的生產(chǎn)和使用，是微生物防治的重要手段。

2.植物中的病原抵抗原理

對于植物來說，某些病毒自身不帶任何毒性，且無突出變異體。但在侵染寄生以后，會對本體植物營養(yǎng)產(chǎn)生較大的影響，這就導致植物出現(xiàn)營養(yǎng)方面的疾病，而有些病毒本身帶有一定的毒性，其影響更大。部分菌種或者病毒自身無毒，在獲得一定的能源物質(zhì)以后，可以幫助植物產(chǎn)生抗性屏障，阻止植物再次侵染其它疾病，稱之為誘導抵抗，而這也是一種較為普遍的有益寄生。

在對植物體內(nèi)病毒進行抗性生產(chǎn)的過程中，分析放射性土壤桿菌對桃樹冠癭病的影響，在進行長時間的嘗試后，發(fā)現(xiàn)其抑制作用較好。其主要機理就在于植物體內(nèi)的拮抗保護以及生產(chǎn)形勢，都能夠保護植物本身抵抗周邊病毒。對于產(chǎn)生抑制治療效果的病原體，可以從植物的病害體中進行提取，日本研究者在對青枯病的主要病體菌株進行分析后發(fā)現(xiàn)，能夠引誘番茄產(chǎn)生番茄素，可有效抑制番茄青枯病的發(fā)生。針對真菌的生產(chǎn)利用，對根系內(nèi)部所產(chǎn)生的特殊生態(tài)結(jié)構(gòu)進行分析，通過菌根的作用，對周邊形態(tài)產(chǎn)生較好的影響。

3.生防微生物的種類

3.1真菌

3.1.1木霉菌

目前對生防真菌研究和應用較多的是木霉菌，廣泛存在于土壤表面，可從植物病殘體、種子、球莖表面分離到，主要用于防治土傳真菌病害。木霉菌作為一種資源豐富的拮抗微生物，在植物病害生物防治中具有極其重要的作用。木霉菌的拮抗作用具有廣譜性，據(jù)資料顯示，至少對18個屬29種病原真菌有拮抗作用，木霉菌對許多植物病原菌具有寄生或拮抗作用，如哈茨木霉、綠色木霉、鉤狀木霉、長枝木霉、康氏木霉以及新近歸為粘帚霉屬的綠粘帚霉等。

3.1.2毛殼菌

毛殼菌通常存在于土壤和有機肥中，如植物殘體、草食和雜食動物及鳥類的糞便中，它可以有效降解纖維素和有機物，并對土壤中的其它微生物產(chǎn)生拮抗作用。因此，毛殼菌成為植物病原菌的生物防治菌并被廣泛應用。

3.1.3菌根真菌

菌根真菌主要是促進植物對氮、磷等營養(yǎng)元素的吸收，尤其在逆境條件下，能夠提高植物的抗病能力。對菌根真菌的接種顯示：接種株葉片光合速率顯著提高，植株干物質(zhì)量有所增加，或者土壤中微生物的數(shù)量有所增加，根區(qū)土壤的微生態(tài)環(huán)境得到改善，為下一代作物生長積累了養(yǎng)分。

3.2細菌254 l學法教法研究

3.2.1芽孢桿菌

芽孢桿菌的抑菌范圍很廣，包括根部病害，枝干病害、葉花部病害和收獲后果品病害。如棉花枯萎病、黃萎病、立枯病、小麥赤霉病、番茄青枯病、蘋果紅腐病及其他一些土傳和地上部病害。由于其具內(nèi)生芽孢，抗逆性強，營養(yǎng)要求簡單，繁殖速度快并在植物根圈易于定殖，所以被廣泛應用于植物病害的生物防治中。目前應用于生防的芽孢桿菌種類主要有枯草芽孢桿菌、蠟狀芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、多粘芽孢桿菌和短小芽孢桿菌等。國外利用枯草芽孢桿菌防治絲核菌、腐霉菌、鐮刀霉等引起的病害，均取得較好的效果。

3.2.2假單胞菌

假單孢菌屬細菌大量存在于植物的根圍，許多菌株對植物有抑制病害、促進生長的作用，其中熒光假單孢桿菌是報道最多、在防治土傳病害方面應用效果較好的一類生防菌，對馬鈴薯、黃瓜、甜菜、豌豆、胡蘿卜、小麥等常見土傳病害如猝倒病、枯萎病、軟腐病、小麥全蝕病等皆有不同程度的防治效果，且該菌附著在植物根際，兼有對病原菌的拮抗作用和對其根際主要微生物直接或間接作用的綜合效果。

4.生防微生物在病害生防應用中存在的問題及解決途徑

雖然應用生防手段控制植物病害已越來越受到世界各國的重視，但讓生防微生物進入商品化生產(chǎn)，廣泛應用于植物病害生物防治尚存許多問題有待解決。

現(xiàn)在已登記的多數(shù)生物農(nóng)藥均無很強的市場競爭力，主要是由于這些生物農(nóng)藥大都以野生型微生物為基礎。生防微生物自身種群的繁殖及作用效果易受到環(huán)境等諸多因素的影響，防治效果不穩(wěn)定，適用范圍較狹窄，地理適應性較低；且生防試劑的生產(chǎn)、儲存又要求較嚴格的條件；因此，在應用研究方面，首先要解決生防微生物活細胞制劑的大量發(fā)酵生產(chǎn)、制劑的長期有效保存和應用的技術問題，使生防微生物能夠在靶標病原菌侵入之前，就定殖于寄主植物表面并在作用位點快速增殖。同時還從開發(fā)其代謝產(chǎn)物出發(fā)，利用基因工程、酶工程、發(fā)酵工程、細胞工程生產(chǎn)生防微生物的代謝物產(chǎn)品，研制新的生物制劑。同時利用現(xiàn)代分子生物學方法對直接從自然界獲得的生防菌進行遺傳改造，以提高生防微生物的競爭存活能力和病害控制效果。還可進行人工誘變改良篩選出特定的抗藥菌株，使其能與低劑量的殺菌劑混合使用，從而達到生物防治與物理化學等防病措施相結(jié)合，以提高防病效果。

5.結(jié)語

目前，我國微生物防治雖已位于世界先進行列，但是基礎研究欠缺，深入的理論研究常受條件限制，尤其是在較活躍的領域，開展的工作較少，與國外相比，在生防微生物研究及應用的技術手段多樣性方面差距較大。生防微生物對農(nóng)藥的反應敏感、種類比較單一，抗菌譜較窄、生防菌在植株上定殖較難、生防效果不穩(wěn)定，對有益基因的克隆僅限于一些抗蟲基因、拮抗和促生的結(jié)合比較困難、微生物防治措施不夠完善、可利用的拮抗微生物資源太少，還需進一步挖掘與應用。