扁虫防治 ■ ｌＩ簟 键 ｌ＾蜒¨静 大豆 ｔ 懑馘鞲 《瞄谶 中图分类号：ｓ４７６ ．８ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７４—３５４７（２０１１）０５—００１８—０６ 细菌对植物病害生物防治研究进展木 许彦君 ，刘海龙 ，刘新晶 ，许艳丽 （１．黑龙江省双城市朝阳乡农业服务中心，黑龙江双城１５０１３４；２．黑龙江倍丰农业生产资料集团有限公司，哈尔滨１５００２０； ３．黑龙江生态工程职业学院，哈尔滨 １５００２５；４．中国科学院东北地理与农业生态研究所，哈尔滨 １５００８１） 摘要：细菌作为重要的生防因子在植物病害防治上具有重 细菌大多对植物具有较好的亲合性，易于定殖 要作用，文章介绍了生防细菌研究进展，包括细菌作为生 （Ｒ．Ｇｒｏｓｃｈ，１９９９）。 防因子的优势、细菌对植物病害的作用机制、生防细菌定 １细菌作为生防因子的优势 殖、生防细茵鉴定、影响生防细菌效果的环境因素、重要 的生防细菌假单胞菌和芽孢杆菌应用研究及生防细菌菌剂 生防细菌主要优势有：（１）生防细菌的种类 开发，并对未来生防细菌的遗传改造等生物工程进行了展 和数量众多，在植物根际和地上部大量存在； 望。 （２）生防细菌对病原菌的作用方式较广，可以通 关键词：细菌；生物防治；假单胞茵；芽孢杆菌；鉴定 过竞争、拮抗和寄生、诱导植物产生抗性等方式 对病原菌产生影响；（３）具有惊人的繁殖速度； Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｃｔｅｒｉａ ｐｌａｙｓ ａ ｉｍｐｏｒｔａｎｔ ａｃｔｉｏｎ ａｓ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ （４）多数生防细菌可从植物根际和叶部分离得 ｆａｃｔｏｒ ｏｎ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅｓ．Ａｄｖａｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｂａｃｔｅｒｉａ ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎ— 到，接种后易于在植物上定植，生防效果持久稳 ｔｒｏｌ ｆｏｒ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅｓ ｗｅｒｅ ｒｅｖｉｅｗｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ，ｗｉｔｈ ｐａ￣ｉｃｕ— 定；（５）细菌大多可以人工培养，便于控制，在 ｌａｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ａｄｖａｎｔａｇｅ ｔｏ ｃｏｎｔｒｏｌ ｐｌａｎｔ ｄｉｓｅａｓｅｓ，ｍｅｃｈａ— 实践中易于操作（程亮等，２００３）；（６）其遗传和生 ｎｉｓｍ，ｃｏｌｏｎｉｚａｔｉｏｎ，ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ ｆａｃｔｏｒｓ，ａｐｐｌｉｃａ— 化分析简单，容易产生大量的次生代谢物；（７） ｔｉｏｎ ｏｆ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ．ａｎｄ Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ．ａｎｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａｌ ａｇｅｎｔ，ｗｉｔｈ ｅｘｐｅｃｔａｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｓｔｕｄｉｅｓ ｏｎ ｔｈｅ 有些细菌不仅能防治病害而且可以增加作物产量。 ｇｅｎｅ ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ ｏｆ ｂａｃｔｅｒｉａ． ２生防细菌作用机制 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｂａｃｔｅｒｉａｌ；Ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｔｒｏｌ；Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ．； 目前认为生防细菌主要是通过对营养和位点 Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ．；Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ 的竞争以及产生抗生素的拮抗作用来达到生防效 果。主要的作用模式包括：抗生物质的产生；通 利用生防细菌来防治植物病害成为国内外在 过产生噬铁素对铁原子的竞争（Ｌ．Ｃｉｎｄｙ等， 生物防治研究中的一个热点。近年来，利用生防 ２００２）；对位点和营养的竞争（Ｏ．Ｇ．Ｇ．Ｋｎｏｘ等， 细菌或其代谢产物调控寄主植物根际周围益害微 ２０００）；诱导植物抗性机制的表达（ＬＩＣ．Ｖａｎ Ｌｏｏｎ 生物的平衡从而达到控病保产的目的，这也是防 等，１９９８；杨海莲等，２０００）；降解病原菌产生的 治土传病害的重要途径（郭荣君等，１９９８）。大量的 致病物质，如毒素等；分泌细胞壁降解酶，如几 研究表明，生防细菌不仅在其生长发育过程中产 丁质酶和Ｂ一１，３葡聚糖酶等（Ｊ．Ｍ．Ｗｈｉｐｐｓ，２００１）。 生多种拮抗性或竞争性的代谢产物，通过直接或 有的拮抗菌株以一种机制为主，有的同时依赖多 间接作用，达到阻碍或杀死病原菌的效果，而且 种机制，但是对不同的病害又可能表现出不同的 收稿日期：２０１１—１０—０８ 基金项目：黑龙江省“十一五”科技攻关项目（ＧＡＯ６Ｂ１０１—１—５）；黑龙江省“十一五”重点项目（ＧＢＯ６Ｂ１０５） 通讯作者：许艳丽，女，研究员，博士生导师，研究方向为植物线虫病害、作物病虫害生物生态控制。Ｅ—ｍａｉｌ ｘｙｌｌ＠ｎｅｉｇａｅｈｒｂ．ａｃ．ｃｎ ． ｌ 畔 霪雾 ｜ ｌ州 ｜ 机制。 ２．１抗生作用 生防菌和病原菌相互作用中抗生物质扮演了 重要的角色（Ｎ．Ａｎｄｒｅａｓ等，１９９８）。细菌在生长过 程中产生多种具有拮抗活性的物质，包括多种抗 生素类、酶类和挥发性等成分。在植物病害生物 防治中起到关键的作用（Ｚ．Ｙ．Ｃｈｅｎ等，２００３）。生 防细菌的同化作用产生的抗菌物质，能对病原菌 的生长和代谢产生抑制作用或者能使细胞出现溶 解的现象（林福呈等，２００３）。 ２．２竞争作用 生防细菌对生态环境具有极强的适应能力， 再加上其代谢迅速、繁殖快，在空间的占领及其 他方面的竞争中处于有利地位。其与病原菌的竞 争就是营养物质的竞争，物理位点、生态位点的 抢占以及氧气的竞争。铁是微生物生命活动的必 需元素之一，但土壤中的铁常以铁离子（Ｆｅ ）形式 存在，不易被微生物吸收利用，因而当一种微生 物具有较强获取铁素营养的能力时，该微生物就 能在低铁生境中处于优势地位。某些生防细菌产 生的水溶性色素是一种嗜铁素，该物质对Ｆｅ¨具有 专一的高度亲和性，能络合根围铁离子，使病菌 得不到足够的铁素营养，生长发育受到抑制，对 植物体的危害减轻，从而使植物生长发育得到改 善（Ｍ．Ｌｅｅｍａｎ等，１９９６）。 ２－３胞外酶 Ｃｏｌｕｍ等（２０００）通过离体研究表明，生防因子 分泌的水解酶，如几丁质酶、蛋白酶和葡聚糖酶 可以降解真菌细胞壁；Ｋｏｂａｙａｓｈｉ等（２００２）也证明 了生防作用机制涉及抗生素的产生、胞外酶的分 泌（如蛋白酶和几丁质酶）和根部定殖。 ２．４诱导系统抗性（ＩＳＲ） 诱导抗性是由于生物或者非生物因子（诱导因 子）激发寄主产生物理或化学的抗菌屏障的过程， 就是采用非亲和性的病原物或其他因素诱导植物 产生抗性。系统反应包括产生物理屏障、结构抗 性及生理生化变化，其中生化变化主要有可溶性 碳水化合物和酚类物质的增加、植保素的积累及 各种酶类的产生（孔庆科，２００１）。在过去的一些年 里，植物防卫反应方面的研究已经取得了长足的 进步，且在生物防治的研究领域发展最快的是关 于诱导抗性的研究。 一 扁虫髓治 ２．５其他机制 根际细菌（ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ）是从根际分离的细 菌，依据其对植物的作用，分为有益菌、有害菌 和中性菌三类。有益根际菌又被称为促生根细菌 （ｐｌａｎｔ ｇｒｏｗｔｈ－－ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ ｒｈｉｚｏｂａｃｔｅｒｉａ，简称ＰＧ— ＰＲ），ＰＧＰＲ指与根有密切关系并强定殖于根系， 能促进植物生长的根际细菌（陈立杰等，２００６）。 ＰＧＰＲ可以通过其他方式促进植物生长，如固氮作 用、促进营养物质（如磷）的溶解（Ａ．Ｖ．Ｓｔｕｒｚ等， ２００３）、促进菌根功能、调节根部乙烯的产生（许煜 泉等，１９９９）、释放３／ＣＣ脱氨酶、释放植物生长素 及减轻重金属毒性等。例如株系Ｋｌｕｙｖｅｒａ ａｓｃｏｒｂａｔａ ＳＵＤ１６５对重金属离子Ｎｉ“、ｐｂ２ 、Ｚｎ２ 和ＣｒＯ４－有很 强的抗性，在悉生培养和盆栽条件下能减少Ｎｉ 对 马铃薯种苗的毒害（Ｇ．Ｉ．Ｂｕｒｄ等，１９９８）。 ３生防细菌定殖研究 生防细菌定殖能力是影响防效稳定性的重要 因素。生防细菌的成功定殖要达到数量、时间、 竞争位点、环境的要求（Ｅ．Ｇａｍａｌｅｒｏ等，２００３）。定 殖受到许多因子的影响，是个十分复杂的问题， 它涉及到生防细菌本身、病原生物、寄主植物和 环境因子（张炳欣等，２０００）。就环境条件而言，温 度和湿度是影响生防细菌防治效果的两个最关键 的因子。 ３．１根际细菌定殖研究 ＰＧＰＲ作为生防因子是近年来研究的热点，主 要侧重于土传病害研究，其良好的定殖能力和促 生作用被广泛看好（马迎新等，２００７）。ＰＧＰＲ在根 围的定殖能在一定程度上抑制病原物的定殖和传 播，从而促进菌根真菌的生长发育；对受污染土 壤也具有一定的生物修复能力（戴梅等，２００６）。有 证据表明，植物根表上大量ＰＧＰＲ细胞的存在会导 致根上“根定殖真菌”（Ｒｏｏｔ－ｃｏｌｏｎｉｚｉｎｇ ｆｕｎｇｉ）群体 数量的下降。根细菌一般可使根定殖真菌的群体 数量减少３３％～６３％（陈晓斌等，２００４）。 ３．２ 内生细菌定殖研究 植物内生细菌（ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ ｂａｃｔｅｒｉａ）是指能在健 康植物组织内栖居而对植物不造成危害并与植物 建立了和谐联合关系的微生物（ｓ．Ｄｉ Ｆｉｏｒｅ， １９９５）。内生细菌一旦进入植物体内就寻找适于自 己生存的植物组织定殖下来，而不是在整个植物 体内的各组织间到处扩散（刘云霞，１９９６）。研究表 扁虫昕治 一 明植物内生细菌可以定殖于植物的根毛、叶片、 维管组织、木质部的表皮细胞、薄壁细胞、液胞 等的间隙、细胞壁、细胞质中等（Ｍ．Ｓｃｈｌｏｔｅｒ等， １９９５；Ｐ．Ｇｙａｎｅｓｈｗａｒ，２００１；刘云霞，１９９６）。有 些内生细菌定殖于植物体的活体细胞内与宿主之 间即有营养交流，同时也引起植物体的生理反应 （Ｗ．Ｌ．Ｂａｒｒａｑｕｉｏ，１９９７）。 ４生防细菌鉴定 传统的细菌系统分类的主要依据是形态特征 和生理特性，采取的主要方法是对细菌进行纯培 养分离，然后从形态学、生理生化反应特征加以 鉴定。细菌形态学正确描述依赖于方法、培养 基、培养时间、染色试剂等，培养基和培养时间 不同会影响细菌的形态。形态学鉴定方法操作较 繁杂，疑难菌、少见菌、寄养菌鉴定是传统方法 的薄弱之处。 上世纪６Ｏ年代以后，分子遗传学和分子生物 学技术的迅速发展使细菌分类学进入了分子生物 学时代，许多新技术和新方法在细菌分类学中得 到广泛应用，如脉冲场凝胶电泳分析法、核酸杂 交法、１６ ＳｒＲＮＡ序列分析等，它们主要是对细菌 染色体进行直接的ＤＮＡ分析或对染色体外的ＤＮＡ 片段进行分析，从遗传进化的角度认识细菌，从 分子水平进行分类与鉴定。细菌１６ＳｒＲＮＡ基因序 列由保守区和可变区组成，两者互相交错排列。 １６ＳｒＤＮＡ序列大小适中，约１．５ ｋｈ左右，能够体现 不同菌属之间的差异，使用通用引物能够较容易 获得其序列（Ｉ．Ｍ．Ｌｅｅ等，１９９７）。通过对某菌株 １６ＳｒＤＮＡ序列测定来获得最终鉴定证明的做法是被 普遍认可的（刘鹏等，２００６）。序列与基因库中的片 段比对，便得知未知菌与基因库中其他菌的相似 性，从而完成对细菌的鉴定。当鉴定同源性很高 的菌种时，可以用生理生化实验或其他方法作为 补充，但１６ＳｒＲＮＡ序列分析在分类学中的地位是 无法代替的。用１６Ｓ ｒＲＮＡ测序技术鉴定细菌与其 他细菌鉴定方法比较，具有高效、准确、简便、特 异性强的优点。随着基因组学的迅猛发展，细菌 １６Ｓ ｒＲＮＡ间隔区序列数据库不断扩大，运用 １６ＳｒＲＮＡ序列分析技术对微生物进行分类鉴定，确 定微生物在进化中的位置，已成为微生物分类学 中最重要的方法（龙雯等，２００６）。 随着仪器分析技术的进步和计算机的广泛应 用，微生物菌种鉴定逐渐由传统的形态学观察和 人工生理生化实验鉴定发展进入了基于仪器自动 化分析的鉴定系统阶段。近２Ｏ年来，一系列商品 化自动鉴定系统相继推出并在应用中取得理想效 果，如ＶＩＴＥＫ系统、ＭＩＤＩ系统、Ｂｉｏｌｏｇ系统、 ＳＥＮＳＩＴＩＴＲＥ系统、ＡＵＴ０ＳＣＥＰ１１０Ｒ系统以及ＭＩ— ＣＲＯＳＣＡＮ系统等，其中细胞脂肪酸分析的ＭＩＤＩ系 统、碳源利用分析的Ｂｉｏｌｏｇ系统与ＤＮＡ序列分析的 １６ｓｒＲＮＡ基因进化发育系统已经成为目前国际上细 菌多相分类鉴定常用的技术手段（Ｃ．Ｅ．Ｓｔａｇｅｒ等， １９９２；Ｃ．Ｈ．Ｋｉｍ，２００４）。由美国Ｂｉｏｌｏｇ公司生产的 用于微生物菌种鉴定的自动分析系统（Ｍｉｃｒｏｌｏｇ ３．４．２Ｏ．Ｏ４版数据库），以细菌对微平板上９５种碳源 的利用情况为基础进行微生物鉴定，即每种细菌 形成各自特有的代谢指纹图谱，选用四唑紫作为 细菌能否利用供试碳源的指示剂（刘鹏等，２００６）。 可鉴定包括需氧细菌、厌氧细菌、酵母菌和丝状 真菌在内的１ ９７３种微生物，其中细菌２３４个属、 １ ２２６个种，几乎涵盖了微生物学不同领域中比较 重要的菌种，所涉及领域包括制药、生物技术、 化妆品、兽医和临床医学、动植物病原菌、农业 和环境科学、食品加工和安全，也可应用于微生 物代谢、特性和群落等的分析研究（程池等， ２００６）。与传统方法相比，Ｂｉｏｌｏｇ系统操作标准 化，简便、快捷，其菌库数据大，鉴定范围广， 自动化程度高，同时准确率也很高，适合于植物 检疫中病原细菌的鉴定工作。目前，该系统已被 美国多个国家权威机构认可，其中包括ＦＤＡ、 ＮＡＳＡ、ＴＩＧＲ、ＮＩＡＩＤ等（Ｉ．Ｍ．Ｌｅｅ等，１９９７）。 ５环境因子对生防细菌的影响 生防细菌田间应用是一个复杂的过程，生防 细菌受环境因子影响非常大，导致生防效果不稳 定。就环境条件而言，温度和湿度是影响生防细 菌防治效果的两个最关键的因子（Ｊ．Ｈ．Ｇｕｏ等， ２００３）。可能是因为田间的环境因子如温度、湿 度、光照等都是在不断的变化中，从而影响生防 细菌的定殖和繁殖等（Ｉ．Ａ．Ｓｉｄｄｉｑｕｉ等，２００２）。生 防细菌在实际应用中常常表现出很强的不稳定 性。在小范围的试验中可能表现出很好的作用， 但是田间试验却出现很强的不稳定性，其主要原 因是因为生防因子在田问的大生态系统中的行为 和作用方式会发生很大的变化（Ｐ．Ｂ．Ｒａｉｎｅｙ， 霸 ？ １９９９）。生防因子的稳定性，对于生防效果是至关 重要的，抗生因子在土壤中的有效存在时间是生 防因子保持稳定抑菌活性的关键。因此，接种体 引入到土壤环境中之前，应该考虑土壤的环境（Ｍ． Ｇｉｒｌａｎｄａ等，２００１），细菌能在根系中长时间的保 持高的种群密度已经被认为是作为生防因子的一 个重要的特点。抗菌物质被淋溶、被吸附、被降 解以及微生物种的退化，也是影响生防效果的一 个重要因素。当Ｂａｃｉｌｌｕｓ以活细胞接种到土壤中时 其存活率是非常低的。生防细菌在根际的行为可 以被许多因素影响，其中就包括环境因子。目 前，研究生防细菌根际的行为主要应用以下指 标：生防细菌在根际的运动、脂多糖０抗原的合 成、纤维素酶、维生素Ｂ１、生物素的产生和氨基 酸的合成等（Ｐ．Ｂ．Ｒａｉｎｅｙ，１９９９）。 环境因子对抗生素的产生是非常重要的。 一 ｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ防治苹果褐腐病时发现抗生素产生的 最适温度是２５℃，但是土壤浸提液不能满足其生 长或者产生抗生素的需要，所以适当的补充土壤 养分是必要的。Ｙｕ—Ｈｕａｎ Ｇｕ等研究发现，Ｐｓｅｕｄｏ— ｍｏｎａｓｐｕｔｉｄａ株系２Ｃ８的生长条件也可明显的改变 其存活率和生防能力。另一个Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓ在液 体培养时，抗生素产生的最适温度是３ＯｃｃＩ，但是 在固体培养的条件下，抗生素产生的最适温度是 ２５℃，这个最适温度的不同也反应了土壤生态系统 的实际情况。但是，大量的生防因子释放到环境 中，也可以引起生物安全性的问题，在应用的过 程中应该注意这个问题。研究生防细菌对环境因 子如温度、渗透压、ｐＨ等适应度有力于生防细菌 的进一步研发及生产实用。 ６生防细菌菌剂开发 目前已开发为生物农药的生防细菌主要有假 单孢杆菌属（Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ．）、芽孢杆菌属（历一 ｃｉｌｌｕｓ ｓｐｐ．）、土壤杆菌属（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｓｐｐ．）、产 碱菌属（Ａｌｃａｌｉｇｅｎｅｓ ｓｐｐ．）和链霉菌属（Ｓｔｒｅｐｔｏｍｙｃｅｓ ｓｐｐ．）等（Ｄ．Ｗａｈｈｅｒ，１９８８）。链霉菌对瓜果腐霉（ 一 ｔｈｉｕｍ．ａｐｈａｎｉｄｅｒｍａｔｕｍ）有很强的抑制作用，目前在 欧洲和美国已经商品化，１９９４年注册，命名为Ｍｙ— ｃｏｓｔｏｐｓ。枯草芽孢杆菌（Ｂ．ｓｕｂｔｉｌｉｓ）也已被商业化生 产，命名为Ｋｏｄｉａｋ。还有一些其他属的细菌也已注 册成功。 近几年来，由于芽孢杆菌属可以形成芽孢， ■ 病虫昕治 易于商品化生产，逐渐成为研究的新热点（Ｍ． Ｅｍｉｌｉｏ，２０００）。国际上有很多生防菌己被开发成生 防制剂，并广泛应用于生产。美国Ａｌａｂａｍａ州农业 实验站发现根围细菌 ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＧＢ０３既能有效防治 Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｓｐｐ．和Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ｓｐｐ．引起的植物病害， 也可促进植物生长，在美国和欧洲大面积推广应 用，其商品名为Ｋｏｄｉａｋ（Ｊ．Ｔ．Ｔｕｒｎｅｒ，１９９１；Ｅ．Ａ． Ｅｍｍｅｒｔ。１９９９）。ＡｇｒａＱｕｅｓｔ公司利用 ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＱＳＴ７１３菌株开发出活菌杀菌剂ＳｅｒｅｎａｄｅＴＭ，叶面 施用能防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白 粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等。ＴａｅｇｒｏＴＭ为 Ｔａｅｎｓａ公司产品，利用 ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＦＺＢ２４研制，施 用于温室或室内栽培树苗、灌木和装饰植物根部 可防治Ｆｕｓａｒｉｕｍ和Ｒｂｉｚｏｃｔｏｎｉａ引起的根腐病和枯萎 病（陈中义等，２００３；黄海掸，２００５）。ＪｔＬ＃ｔ，，澳大 利亚开发的 ｓｕｂｔｉｌｉｓＡ一１３对麦类和胡萝卜立枯病 以及其他土传病害具有很好的防治和增产作用（Ｄ． Ｍ．Ｗｅｌｌｅｒ，１９８８）。日本东京技术研究所的 ｓｕｂ— ｔｉｌｉｓ ＲＢ １４和 ｓｕｂｔｉｌｉｓ ＮＢ２２分别对Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ ＳＯ— ｌａｎｉ。Ｆｕｓａｒｉｕｍ ｏｘｙｓｐｏｒｕｍ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｏｌａ— ｎａｏｅａｍｍ引起的番茄病害有良好防效（Ａ．Ｏｒｉｅ， １９９６）。 最早成功应用细菌作为生防因子的是放射土 壤杆菌（Ａｇｒｏｂａｃｔｅｒｉｕｍ ｒａｄｉｏｂａｃｔｅｒＫ８４）防治根癌土 壤杆菌（ ．ｔｕｍｅｆａｅｉｅｎｓ）引起的桃、樱桃、葡萄、玫 瑰等植物的根癌病并取得了良好防效，在美国、 澳大利亚和中国等很多国家推广（Ａ．Ｋｅｒｒ，１９８０）。 我国植物病害生物防治的研究和应用起步于２０世 纪５Ｏ年代初，现已筛选出许多优良的生防菌株， 其中以芽孢杆菌和假单胞菌居多。 ６．１假单胞菌应用研究 假单胞菌广泛存在于植物根围，具有突出的 防病增产作用，是植物病害生物防治的一个重要 类群，近年来对国内外Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐｐ．作为生防 因子进行了深入的研究，尤其防治植物根部病害 （ｚ．Ａ．Ｓｉｄｄｉｑｕｉ等，１９９９；Ｌ．Ｍ．Ｎｅｌｓｏｎ，２００４；Ｚ．Ａ． Ｓｉｄｄｉｑｕｉ，２００６）。假单胞杆菌属细菌的特点是：生 长速度快、容易培养、容易遗传改良和容易产生 大量的次生代谢物（Ｆ．Ａｈｉｍｏｕ，２０００；Ｌ．Ｅ．Ｍｏｎｉ— ｃａ，２００１），从而有利于生防应用。 荧光假单胞菌（Ｐ．ｔｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ）是假单胞菌属的 一个典型种，这类细菌营养需求简单，在自然界 扁虫帕治 一 舞 藏 枯病及其他一些土传和地上部一些叶斑类病害 （Ｄ．Ｐ．Ｃｏｌｌｉｎｓ，２００３）。田问应用研究己经证实，芽 孢杆菌生防菌剂在稳定性、与化学农药的相容性 和在不同植物不同年份防效的一致性等方面，明 中广泛存在。从植物根围分离到的具有生防活性 的细菌中相当一部分为Ｐ．ｆｌｕｏｒｅｓｅｅｎｓ，代表菌株如 Ｐ．ｌｕｏｍｓｃ￣ｎｓ ＣＨＡ０、Ｐ．ｆｔｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓＦ１ｌ３、Ｐ．ｔｌｕｏｒｅ— ｓｃｅｎｓ Ｑ２—８７和Ｐ．ｔｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ Ｐｆ＿５等（Ｄ．Ｍ．Ｗｅｌｌｅｒ， １９８８；Ｄ．０’Ｓｕｌｌｉｖａｎ，１９９２）。荧光假单胞菌作为 生防菌有其自身的优势，它与植物根系的适应性 好，定殖量大，所产生的次生代谢产物种类较 显优于非芽孢杆菌和真菌生防菌剂（Ｌ．Ｅ．Ｍｏｎｉｃａ等 ２００１）。目前用于植物病害生物防治的主要为 ｓｕｂｔｉｌｉｓ、 ｅｅｒｅｕｓ和 ｐｕｍｉｌｕｓｏ。 多。因此越来越多的研究者将目光集中于生防假 单胞菌的研究（魏海雷等，２００４）。 中国农科院利用Ｐ．￣ｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ９３菌剂防治小麦 全蚀病，其防效可达６５％，并已在我国推广应用。 彭于发等（１９９２）将Ｔｎ５导人能在小麦根部定殖的荧 光假单胞菌ＣＮ １２，得到了Ｄ９３菌株，提高了对小 麦全蚀病的拮抗作用，并有显著的刺激生长作 用。无致病力产细菌素的青枯假单胞菌ＡＢＰＳ１２１ 菌株、ＡＢＰＳＭＩ菌株及其噬菌体、ＡＢＰＳＯＭ２菌株及 ＡＢＰＳＹ６１—１菌株防治烟草青枯病均取得温室或小 区试验的良好防效（郭坚华等，１９９７）。魏海雷等自 小麦全蚀病自然衰退土壤中分离荧光假单胞杆菌 ２Ｐ２４菌株，可产生多种次生抗菌物质，对一些作 物土传病害具有较好的防治能力（魏海雷等， ２００４）。顾燕飞等（２００５）从上海５个不同地区的茄 果类蔬菜田中分离等到假单胞杆菌属菌株９—１６和 ８—８，对茄根腐病［Ｆ．ｓｏｌａｎｉ（Ｍａｒｔ．Ｓａｃｃ．１有较好的防治 作用，对根腐病菌菌丝生长有明显的抑制作用， 并使菌丝生长畸形，９—１６菌株防治效果最好达 ８０％以上。２００３－－２００５年，李怀波等（２００５）从上 海市郊采集作物的根际土壤样品中分离荧光假单 胞杆菌Ｐ１３菌株，对茵核病菌的生长具有较强的拮 抗能力，同时还发现其对多种常见的植物病原真 菌具有广谱拮抗作用。 ６．２ 芽孢杆菌应用研究 芽孢杆菌是一群好氧或兼性厌氧、产芽孢的 杆菌的总称，其生理特征丰富多样，分布极其广 泛，是土壤和植物体表根际的重要微生物种群。 芽孢杆菌因其能产生对热、紫外线、电离辐射和 某些化学药品有很强抗逆性的芽孢，可忍受各种 不良的环境，有利于生防菌剂的生产、剂型加工 及在环境中存活、定殖与繁殖（Ｆ．Ａｈｉｍｏｕ，２０００； 陈中义等，２００３），从而较其他生防菌更受厂家和 商家的青睐。应用芽孢杆菌防治马铃薯疮痂病、 番茄青枯病、苹果红腐病、小麦赤霉病、水稻纹 陈卫良等（１９９７）筛选Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｓｕｂｔｉｌｉｓＡ３０对水 稻白叶枯病、水稻纹枯病的小区试验表现出很好 的防病效果；谌晓曦等（２００２）分离的Ｂａｃｉｌｌｕｓ ｃｅｒｅ— ｕｓ３５７对小麦白粉病有一定的防效；郭荣君等 （２００３）从大豆根际分离筛选出来的芽孢杆菌ＢＨ１ 防治尖孢镰孢菌引起大豆根腐病的拮抗菌，在温 室防治根腐病试验中，表现出较好的防治效果。 史建荣等（１９９６）用枯草杆菌Ｒｂ２和Ｒｂ６菌液浸种， 对小麦苗期纹枯病的防效分别达７１．８％和７８．１％， 代谢产物浸种防效也达７１．１％和７２．８％。中国农业 大学的枯草芽孢杆菌Ｂ９０８和西南农大的水稻丰收 菌 ｃｅｒｅｕｓ Ｒ２对水稻纹枯病等多种病害具有防治 和增产作用（ｗ．Ｈ．Ｔａｎｇ．，１９９６）。Ｂ９１６菌株对多种 病原真菌和水稻白叶枯病菌都有显著抑制作用， 用其菌液喷施人工接种发病的水稻，对纹枯病的 田间防效稳定在５０％～８１％，目前己进行农药登 记，年使用面积达６．７万ｈｍ （陈志谊等，２０００）。 何菁芳等（２００２）从杭州郊区水稻叶面分离到一株枯 草芽孢杆菌，命名为Ａ３０，它对多种植物病害例如 水稻纹枯病菌（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａｓｏｌａｍ）、稻瘟病菌（Ｍａｇｎａ— ｐｏｒｔｈｅｇｒｉｓｅａ）等有强烈抑制作用。 ７展望 随着对拮抗细菌和病原菌之间相互作用的细 菌学、生物化学、分子生物学的研究不断深入， 近年来，在拮抗细菌选育中经过自然选育、紫外 线诱变使拮抗细菌生长速度和拮抗能力不断提 高，但是经过紫外线诱变的突变菌株容易失去诱 变获得的性能，这可能与可见光对紫外线诱变的 修复有关。要想获得稳定的突变株，常规育种很 难达到这一点，这就需要通过基因工程手段对拮 抗细菌进行改造或者对拮抗细菌产生的抗菌物质 进行改良，拓宽新型高效生防菌的来源，提高生 防菌产生拮抗物质的能力和生防能力。遗传工程 菌的构建，是获得高效拮抗细菌的重要途径。一 方面引入特定外源基因并正确表达（下转第３４页） 合议报置 ■ 濉溪县位于淮北平 原腹地，苏鲁豫皖交汇 处，地理位置优越，属 出高产高效大豆栽培新 技术，如选用高产新品 种、增施肥料、扩行种 暖温带半湿润季风气 候，土壤肥沃，四季分 明，无霜期２８０天，年 降雨量８００毫米左右， 植、降低密度、合理化 控、及时有效防治病虫 草害、加强田管等。使 该县大豆单产由低产变 是国家优质大豆生产基 中产、由中产向高产迈 地，是黄淮海高蛋白大 进，成绩显著。该县先 豆优势产区。常年种植 后承担国家农业部、财 大豆在１００万亩，约占 政部的黄淮海高蛋白大 安徽省大豆面积的１／８—１／１０，是全国３３个百万亩 豆原种繁育基地建设、高蛋白大豆标准化生产基 大豆县之一。所生产的大豆质优、色亮、商品性 地建设等项目。连续两次被农业部定为国家大豆 好，深受南方沿海城市的喜爱。近几年，该县通 产业技术体系示范县，连续三次承办全国大豆高 过育种、引种、试验、示范，筛选出一批高产稳 产示范推广现场会。在我国最早成立的濉溪县大 产多抗优质的大豆新品种，像中黄ｌ３、濉科９２８、 豆产业协会，被中国科协和财政部评为全国科普 濉科９９８、皖豆２８、皖豆２４、阜豆９７６５等；研究 惠农先进单位。 （供稿：纪永民。周莉。赵太字。陈若礼） ； ； 蛉 石 ＾，、 蛉 ； ； ＃ ； ｅ ； 矗 盼 ＃ ！菏 ｆ 矗 石 牙 （上接第２２页）后，具有在植物病害体系中有更强 抗细菌的研究目标。 的增殖、定殖能力和更强的适应性，目前引入的 参考文献： 外源基因包括抗菌物质基因、无毒基因、裂殖基 ｌ １ Ｊ Ｇｉｒｌａｎｄａ Ｍ．，Ｐｅｒｏｔｔｏ Ｓ．，Ｍｏｅｎｎｅ—Ｌｏｃｃｏｚ Ｙ．，ｅｔ ａ１．Ｉｍｐａｃｔ ｏｆ 因、耐杀菌剂或重金属基因等。另一方面，经遗 Ｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌ Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ ＣＨＡ０ ａｎｄ ａ Ｇｅｎｅｔｉ－ 传改造的拮抗细菌，将其致病基因进行缺失，利 ｔａｌｌｙ Ｍｏｄｉｆｉｅｄ Ｄｅｒｉｖａｔｉｖｅ ｏｎ Ｔｈｅ Ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ｃｕｈｕｒａｂｌｅ 用其具有与病原菌相似的小生境特点，构建新的 Ｆｕｎｇｉ Ｉｎ Ｔｈｅ Ｃｕｃｕｍｂｅｒ Ｒｈｉｚｏｓｐｈｅｒｅ［Ｊ］．Ａｐｐｌｉｅｄ Ａｎｄ Ｅｎｖｉ— ｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｍｉｃｒｏｂｉｏｌｏｇｙ．２００１，６７（４）：１８５１－１８６４． 生防菌，至今已被缺失的基因有致病基因、胞外 ［２］Ｃｉｎｄｙ Ｌ．，Ｊａｃｏ Ｖ．，Ｆｉｏｎａ Ｐ．，Ｅｄｗａ￣Ｒ—Ｂ Ｍｏｏｒｅ，Ｓａｉｌｅｈ Ｔ． 降解酶基因、激素基因和毒素基因等。遗传工程 ａｎｄ Ｄａｎｉｅｌ Ｖ．Ｄ．Ｌ．．Ｅｎｄｏｐｈｙｔｉｃ Ｂａｃｔｅｒｉａ ａｎｄ Ｔｈｅｉｒ Ｐｏｔｅｎ－ 拮抗细菌是新型、高效的一代生防菌。一个理想 ｔｉａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．Ｃｒｉｔｉｃａｌ Ｒｅｖｉｅｗｓ ｉｎ Ｐｌａｎｔ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， 的拮抗细菌应具备下列条件：繁殖快、生活力 ２００２，２１：１－２４． 强、性状稳定、不易突变、对不良环境有足够的 １ ３ Ｊ Ｓｉｄｄｉｑｕｉ Ｉ．Ａ．ａｎｄ Ｓｈａｕｋｍ Ｓ．Ｓ．．Ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ Ａｇａｉｎｓｔ ｔｈｅ Ｄａｍｐｉｎｇ－Ｏ．Ｆｕｎｇｕｓ Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ Ｓｏｌａｎｉ Ｓｙｓｔｅｍｉｃａｌｌｙ Ｉｎ— 适应性、具有选择拮抗作用、对病原菌应具备尽 ｄｕｃｅｄ ｂｙ ｔｈｅ Ｐｌａｎｔ－Ｇｒｏｗｔｈ－Ｐｒｏｍｏｔｉｎｇ Ｒｈｉｚｏ－Ｂａｃｔｅｒｉａ 可能广泛的拮抗作用、对土壤中其他拮抗生物没 Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ Ａｅｒｕｇｉｎｏｓａ（ＩＥ－６Ｓ＋）ａｎｄ Ｐ．Ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｓ 有伤害、对寄主植物无害而且有益、适宜于大面 （ＣＨＡ０）［Ｊ］．Ｐｈｙｔｏｐａｔｈｏｌｏｇｙ，２００２，１５０：５００－５０６． 积使用和商品化生产、适于与化学农药混合使 ［４］陈中义，张杰，黄大防．植物病害生防芽孢杆菌抗菌机制 用。因此，要使拮抗细菌达到理想的效果 ，将生 与遗传改良研究田［Ｊ】．植物病理学报，２００３，３３（２）： 物工程技术与生物防治技术相结合，即遗传工程 ９７－１０３． 拮抗细菌和抗菌物质的改造以及把拮抗细菌的抑 ［５］刘海龙，李春杰，许艳丽．生防细菌的抑菌谱和对大豆根 腐病的防治ｆＪ１．大豆通报，２００８（１）：１０—１３，１６． 菌基因转入植株基因组中获得高抗或免疫品种三 ［６］温广月，许艳丽，李春杰，等．６株生防细菌对大豆根腐病 者结合起来，提高拮抗细菌的生防水平，将是拮 防治效果初步评价『Ｊ１．大豆科学，２００５，２４（２）：１２１—１２５． ｑ