宋文俊,鄧海平,石 燕,劉賀賀,梁玖華
(銅仁科學院,貴州 銅仁 554300)
食用菌產業已成為繼糧、油、果、菜后的第五大產業,是我國重要的農業產業之一。發展食用菌產業已成為農村脫貧致富的重要途徑[1]。隨著食用菌種植規模的增大,由各種病原真菌和細菌等引起食用菌病害也日漸突出,成為阻礙我國食用菌產業的高速發展的主要原因之一[2]。運用生物方法防治食用菌病原微生物,不僅降低了農藥對自然環境的污染,也是發展綠色有機食用菌的可靠途徑。
大蒜對多種食用菌病原細菌和真菌都具有較強的抑菌效果,其抗菌成分主要包括大蒜油[3]、大蒜素[4]、阿霍烯[5]、蒜素蛋白[6]等。牛貞福等[7]用大蒜蒜頭在pH值為7,28 ℃條件下用乙酸乙酯進行提取,并用濾紙片法進行抑菌試驗。結果表明當提取時間為6 h,提取液(質液比為1∶1)對平菇病原細菌枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)、蕈狀芽孢桿菌(Bacillusmycoides)的菌絲生長抑制作用最強,抑菌直徑分別為37.12 mm、42.56 mm;當提取時間為2 h,對短小芽孢桿菌(Bacilluspumilus)的抑制效果最好;提取液對平菇菌絲生長有促進作用,可顯著提高子實體中蛋白質和膳食纖維含量,降低脂肪含量。說明大蒜在不同的提取時間、酸堿度和溫度下進行提取,其乙酸乙酯提取液對不同病原細菌的抑制效果也有較大的差異。張希等[8]用15種中藥材提取液進行平板抑菌試驗,其中2 g/mL的大蒜蒜頭丙酮提取液,對食用菌病原真菌粗糙脈孢霉(Neurosporacrassa)、綠色木霉(Trichodermaviride)、桔青霉(Penicilliumcitrinum)的孢子萌發抑制效果最佳,抑菌率均為100%;對3種病原菌孢子的抑制效果及抗菌譜顯著高于多菌靈和山梨酸鉀對照處理。說明大蒜的丙酮提取液對病原真菌有高效的抑制作用。王剛正等[9]用大蒜蒜頭的水提液進行平板試驗,當提取液濃度為75 mg/mL時,對食用菌病原真菌粉紅聚端孢霉(Trichotheciumroseum)、蠟蚧輪枝菌(Lecanicilliumlecanii)的菌絲生長均有顯著的抑制效果,分別為99.13%、64.12%。牛貞福等[10]用發芽大蒜的乙酸乙酯提取液(質液比為1∶1),在自然pH值或堿性時,對食用菌病原真菌青霉(Penicilliumspp.)、毛霉(Mucormucedo)、根霉(Rhizopusspp.)、黃曲霉(Aspergillusflavus)、木霉(Trichodermaspp.)的抑制作用均強于發芽前大蒜提取液;發芽無薹品種在自然pH值時,對青霉、毛霉、根霉的抑制作用均強于發芽大蒜早熟品種和發芽大蒜晚熟品種;各種大蒜提取液均對平菇菌絲生長的影響差異不明顯。
蒲公英是一種具有廣譜抗菌效果的中藥材,其主要抗菌成分包括糖類[11]、黃酮類[12]、氨基酸[13]等。青杰超等[14]用濃度為1 g/mL的蒲公英全株乙醇(濃度為75%)提取液進行平板抑菌試驗,結果表明:提取液對黑曲霉(Aspergillusniger)抑菌直徑為19.7 mm,顯著高于對照(6.0 mm)。王剛正等[9,15]用蒲公英全株乙醇(濃度為50%)提取液進行平板抑菌試驗,研究表明當提取液濃度為25 mg/mL時,對食用菌病原真菌矩孢木霉(Trichodermaoblongisporum)、疣孢霉(Mcogoneperniciosa)的菌絲生長均有很強的抑制作用,抑菌率分別為73.5%、96.3%。劉麗娟等[16]用蒲公英嫩枝分別進行水浸提、水提和50%乙醇醇提,均制成1 g/mL提取液,K-B紙片法抑菌試驗結果表明醇提液對枯草芽孢桿菌、金黃色葡萄球菌(Staphylococcusaureus)、宛氏擬青霉(Penicilliumvariotii)、大腸桿菌的菌絲生長抑制效果最佳。說明用不同種類或不同濃度溶劑對蒲公英進行提取,提取液對食用菌病原微生物的抑制效果有差異。
張迪等[17]分別用乙酸乙酯、石油醚、氯仿三種有機溶劑對海頭紅進行萃取,將萃取物分別進行硅膠柱層析得到相應的層析物,平板抑菌試驗結果表明氯仿萃取相的粗提液對食用菌致病細菌銅綠假單胞桿菌(Pseudomonasaeruginoda)的抑制效果最強,抑菌直徑為14.3 mm,對綠色木霉菌絲生長的抑制效果最好,72 h時抑制率為54.57%,其乙酸乙酯萃取相中分離的物質D,當濃度為50 mg/mL、100 mg/mL時,分別對綠色木霉、銅綠假單胞桿菌的菌絲生長抑菌效果最好。
張希等[8]報道15種中藥材的丙酮提取液,提取液濃度均為2 g/mL,平板抑菌試驗表明徐長卿提取液抑制桔青霉孢子萌發的抑制率為100%,抑制效果明顯強于山梨酸鉀對照處理,黃蓮提取液抑制綠色木霉孢子萌發的抑制率為87.8%,抑制效果明顯高于山梨酸鉀對照處理。
王剛正等[15]對36種植物用不同提取物分別進行提取,進行平板抑菌試驗,研究顯示商路全株的水提取液,濃度為150 mg/mL時,對綠色木霉的菌絲生長抑制作用最強,抑制率為92.9%。
徐巖巖等[18]用精制山杏殼木醋液對平菇病原菌托拉斯假單胞桿菌(Pseudomonastolaasii)進行平板抑菌試驗及田間試驗,結果表明木醋液濃度為5%時,對托拉斯假單胞桿菌菌絲的抑菌直徑為15.68 mm稍低于鏈霉素處理,田間防治效果為67.46%顯著高于鏈霉素處理,對平菇的菌絲生長有明顯促進作用,顯著強于對照和鏈霉素處理。
常璐璐等[19]用樟樹葉的乙醇(濃度為50%)提取液,采用牛津杯法和MIC法進行抑菌試驗,試驗顯示提取液濃度為2.5%~15%對綠色木霉、黑曲霉、桔青霉均有較好的抑菌效果,當濃度為12.5%時,對3種致病真菌的抑制效果最優。
歐陽桐嬌等[20]報道了珊瑚藻的有機溶劑提取物,經薄層層析后得到物質Rf0.92,慮紙片法抑菌試驗表明當Rf0.92濃度為10 mg/mL時,在48 h、96 h、144 h分別對食用菌病原菌圓弧青霉菌(Penicilliumcyclopium)菌絲的抑菌效果最佳,抑制率分別為93.9%、86.0%、62.8%。
曾志紅等[21]用75%乙醇制備丁香乙醇提取液,平板抑菌試驗表明提取液濃度為3.125 mg/mL時,對枝孢霉菌(Cladosporiumsp.)、青霉菌的菌絲生長抑制率分別為100%、99.2%,當濃度為6.25 mg/mL,對枝孢霉菌、殼梭孢菌(Fusicoccumsp.)、青霉菌的菌絲生長抑制率均為100%,進一步研究表明提取液可致使病原菌總糖含量降低、可溶性蛋白升高、菌絲生長畸形。
植物源的水溶性物質或脂溶性物質,對食用菌病原微生物的菌絲萌發及生長均有非常強的抑制作用,對食用菌菌絲生長無抑制作用,表明植物源是開發和制備生物防治食用菌病原微生物的優選材料。
食用菌病原菌的拮抗細菌主要以芽孢桿菌類為主,芽孢桿菌在自然界中種類多分布廣數量大,是一種廣泛應用的拮抗細菌。郝捷等[22,23]從食用菌中分離出一株拮抗細菌死谷芽胞桿菌(Bacillusvallismortis)B10,用菌株B10及其發酵上清液和脂肽類粗提物分別進行平板抑菌試驗,研究表明拮抗菌B10及其發酵上清液對木霉29、74的菌絲生長抑制效果最佳,抑菌直徑分別為32.3 mm、29.8 mm和25.22 mm、22.72 mm,脂肽類粗提物對木霉菌菌絲的抑菌率為62.8%,對香菇的菌絲生長無明顯抑制作用。張旭等[24]用平板涂布法和劃線法從5種食用菌培養基中分離純化出283株菌株,平板抑菌試驗表明其中16株細菌的拮抗效果較好,其中拮抗細菌地衣芽孢桿菌(Bacilluslicheniformis)B155的發酵上清液對木霉菌絲生長抑制效果最佳,抑菌直徑為38.04 mm。黃福常等[25]從平菇培養基廢料中分離出一株拮抗細菌解淀粉芽孢桿菌(Bacillusamyloliquefaciens)B3,平板對峙試驗和代料栽培試驗表明拮抗菌B3對木霉、鬼傘、脈孢菌(Neurosporasp.)的菌絲生長抑制效果較好,抑菌直徑分別為0.57 cm、0.56 cm、0.38 cm,對平菇的菌絲生長無抑制作用,對雞腿菇的菌絲生長抑制較小,在棉籽殼栽培料中加入6%的菌劑,平菇菌絲生長能正常,但明顯抑制了木霉和鬼傘的生長。吳小平等[26]用枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)作為拮抗菌,用平板對峙法進行試驗,結果表明枯草芽孢桿菌對好食脈孢菌(Neurosporasitophila)的菌絲生長抑制效果明顯,抑菌直徑為30.5 mm,50%枯草芽孢桿菌發酵液對食脈孢菌的孢子萌發、菌絲生長抑制率分別為100%、81.7%~87.0%,對鳳尾菇菌絲生長的抑制作用不顯著。李冠霖等[27]和冀瑞卿等[28]報道了當枯草芽孢桿菌藥劑的濃度為0.01 g/mL時對脈孢菌、青霉菌、綠色木霉、哈茨木霉的菌絲生長抑制效果最佳,抑制率分別為36.29%、46.66%、76%、72%,當多粘類芽孢桿菌(Paenibacilluspolymyxa)藥劑濃度為0.01 g/mL時,對脈孢菌、青霉菌的孢子萌發抑制效果最佳,分別為90.44%、65.04%,當多粘類芽孢桿菌藥劑濃度為0.001 g/mL時,對哈茨木霉、綠色木霉的菌絲生長抑制效果最佳,抑制率分別為 75%、38%。解鵬飛等[29]用拮抗菌株短小芽孢桿菌(Bacilluspumillus)JSW 0601及其濾菌液、滅菌液并用含毒介質法和紙碟法分別進行抑菌試驗,結果表明用20 μL的JSW 0601菌液,對靈芝哈茨木霉菌絲的抑制效果最佳,抑制率為63.33%,含5~20%的濾菌液對哈茨木霉菌絲的抑制率為93.75~94.93%,含20%的滅菌液對哈茨木霉菌絲的抑制效果最佳,抑制率為80.2%。說明芽孢桿菌類拮抗細菌對食用菌病原微生物具有非常好的抑制效果,對食用菌的菌絲生長無抑制作用。
目前報道對食用菌病原菌拮抗放線菌報道,主要以鏈霉菌屬拮抗菌為主。王珊珊等[30]選取19株拮抗放線菌株鏈霉菌(Streptomycessp.),平板對峙抑菌試驗表明BUAS13 03對食用菌致病菌好食脈孢霉菌絲生長抑制效果最佳,抑菌直徑為2.8 cm。朱薇玲等[31]報道了用拮抗放線菌327的無菌發酵液對食用菌致病菌木霉進行平板抑菌試驗,結果表明培養皿中加入拮抗菌327的無菌發酵液后,7d內可完全抑制木霉的菌絲生長,可顯著抑制木霉的孢子萌發和形成,對白靈菇的菌絲生長無明顯抑制作用。王靜等[32]報道了從土壤中分離純化得到拮抗菌株黃三素鏈霉菌(Streptomycesflavotricini)Q13,拮抗菌Q13對食用菌致病菌綠色木霉的菌絲生長有顯著的抑制作用,對胡桃肉狀菌(Diehliomycesmicrosporus)的菌絲生長有一定的抑制效果,對多種食用菌的菌絲生長無抑制作用。
馬林等[33]從土壤中分離出了12株拮抗菌株,采用平板抑菌圈法和對峙培養法進行試驗,結果表明拮抗菌株假單胞菌(Pseudomonassp.)MS82在NBY培養基和PDA培養基上對綠色木霉的菌絲生長抑菌效果最佳,抑菌直徑分別為37.34 mm、36.66 mm,對雙孢蘑菇的菌絲生長抑制作用較小。
榮成博等[34]用平板初篩法和牛津杯法復篩法,從供試菌株中分離出2株拮抗效果最強的GL110、GL52菌株,分別為類芽孢桿菌屬(Paenibacillussp.)、貪銅屬(Cupriavidussp.)拮抗細菌,2株拮抗菌對粘紅酵母(Rhodotorulaglutinis)[35]的抑菌直徑分別為31.17 mm、32.3 mm,拮抗菌株GL110對對稱擲孢酵母(Sporobolomycessymmetricus)[36]抑菌直徑為17.36 mm。
孟文文等[37]報道了用拮抗細菌B44進行濾紙片法抑菌試驗,結果表明當拮抗菌B44的發酵液濃度為40%時,對平菇木霉(Trichodermapleurotum)、哈茨木霉(Trichodermaharzianum)、側耳木霉(Trichodermapleuroticola)的菌絲生長抑制效果最佳,抑菌率分別為91.9%、79.74%、73.37%,對3種致病真菌孢子的萌發也有顯著的抑制效果,在24h內孢子萌發率分別為0.00%、0.00%~0.50%和0.00%~0.83%。
目前對食用菌致病微生物的生物防治,主要以植物源和拮抗細菌在實驗室研究的為主,運用到大田實踐生產中的生防制劑卻報道較少。因此,加大對植物源制劑、拮抗細菌、拮抗放線菌的篩選力度,尋找到抑菌效果更好生物源制劑;加強拮抗真菌在食用菌上的研究具有較大的潛力。加強對食用菌病原菌生防制劑研究,提升生物制劑對病原菌的抑制和殺滅效果非常重要。對于生防制劑與病原微生物之間的相互作用機理更是研究極少,今后可進一步加強生防制劑與病原微生物之間的作用機理的研究,建立起系統的對食用菌病原微生物生物防治手段。