枯草芽孢杆菌的生防作用机制_董慧 (2)

２００８年第８期（总２２５期）农家之友农业科学

枯草芽孢杆菌的生防作用机制

董

慧１徐

兴２

武汉

４７００３０）

（１．湖北省作物病害监测和安全控制重点实验室，湖北（２．广西大学农学院，广西

南宁５３０００４）

［摘要］枯草芽孢杆菌是植物病害的重要生防细菌，本文综述了枯草芽孢杆菌的生防机制，主要有竞争作用、拮诱导植物抗病性和促进植物生长等，探讨了枯草芽孢杆菌的应用前景及新的研究方向。抗作用、

［关键词］枯草芽孢杆菌；生物防治；作用机制［中图分类号］Ｑ９３９．１２４

［文献标识码］Ａ

［文章编号］１６７１－８１４３（２００８）０８－００２９－０３

ＢｉｏｃｏｎｔｒｏｌｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ

ＤＯＮＧＨｕｉ１ＸＵＸｉｎｇ２

（１．ＴｈｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｌａｎｔＰａｔｈｏｌｏｇｙｏｆＨｕｂｅｉＰｒｏｖｉｎｃｅ，

ＨｕａｚｈｏｎｇＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｗｕｈａｎ４３００７０）

（２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，ＧｕａｎｇｘｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｎｉｎｇ５３０００４）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓｉｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｂｉｏｃｏｎｔｒｏｌｂａｃｔｅｒｉａｉｎｐｌａｎｔｄｉｓｅａｓｅ，ｔｈｉｓａｒｔｉｃｌｅＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓｉｎｂｉｏｌｏｇｙｃｏｎｔｒｏｌ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｃｏｍｐｅｔｉｔｉｖｅｆｏｒｃｅ，ａｎｔａｇｅｎｉｓｔｉｃ

Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ；ｂｉｏｌｏｇｙｃｏｎｔｒｏｌ；ｍｅｃｈａｓｉｍ植物病害是造成农业损失的主要原因之一，施用化学农药虽有一定效果，但价格昂贵且长期使用会增加病原菌的抗性和造成环境的污染。土壤是各种微生物良好的栖息环境，生存着许多具有相互拮抗作用的微生物。利用植株上附生的或根际土壤中的（吴建峰等，２００３）拮抗细菌或其代谢产物调控根围有害微生物的平衡以达到控病保产的目的，是土传病害防治的重要途径，筛选高效和活性稳定的拮抗菌株则是保证生物防治获得成功的先决条件。

枯草芽孢杆菌（Ｂａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ）是内生芽孢的革兰氏阳性细菌，根据菌落形态、生理生化特性以及形成芽孢等特点而命名为枯草芽孢杆菌，其生理特性丰富多样，极易分离培养。该菌在自然界中广泛存在，同时还是植物体内常见的内生细菌，具有显著的抗菌活性和极强

的抗逆能力，除个别种外绝大多数对人畜无毒，因此具有很强的环境适应性和环境友好性（彭清忠等，２００１）。枯草芽孢杆菌产生的芽孢可以制成粉剂、可湿性粉剂等各种剂型或与化学农药混用而不失活（Ｔｕｒｎｅｒｅｔａｌ，。１９９１）

ｒｅｖｉｅｗｔｈｅｍｏｄｅｏｆ

ａｃｔｉｏｎ，ｉｎｄｕｃｅｐｌａｎｔｒｅｓｉｓｔａｎｃｅａｎｄ

ｐｒｏｍｏｔｅｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ，ｄｉｓｃｕｓｓｔｈｅｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎａｎｄｎｅｗｒｅｓｅａｒｃｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｏｆＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓ．

１作用机制

枯草芽孢杆菌对很多植物病原真菌具有拮抗作用，、曲霉属（Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ可防治镰刀菌（Ｆｕｓａｒｉｕｍｓｐｐ）ｓｐｐ）、链格孢属（Ａｌｔｅｒｎａｒｉａｓｐｐ）和丝核菌属（Ｒｈｉｚｏｃｔｏｎｉａ麦类、棉花和花生根部病害；可以控制ｓｐｐ）引起的豆类、采后柑橘青霉病、油桃褐腐病、香蕉冠腐病等病害的发生和发展（赵妍等，２００７）。其防治病害的作用方式多种多样，主要有竞争、拮抗、诱导植物抗病性和促进植物生长等几个方面（程洪斌等，２００６）。

作者简介：董慧（１９８２—）女，河南省信阳人，华中农业大学在读硕士研究生，研究方向：植物病害生物防治及微生物学

１．１竞争作用１．２．４其它抗菌蛋白

竞争作用即生防微生物通过对营养物质的争夺、物理和生物学位点的抢夺等方式控制植物病原微生物的发展。竞争作用是生防微生物发挥作用的重要机制之一，涉及生防微生物在植物根际或体表或体内的定繁殖与种群的建立及与病原微生物的相互作用。殖、

营养竞争只在少数菌株中发现，有些菌株通过产生一种铁载体与植物病原菌竞争铁元素，抑制病原菌的生长，从而使枯草芽孢杆菌占据一定的生态位（Ｓｈｏｄａ，２０００）。枯草芽孢杆菌以位点竞争占优势，位点竞争方式体表或体内及土壤中定殖。何红等研究是在植物根际、

表明，ＢａｃｉｌｌｕｓｓｕｂｔｉｌｉｓＢＳ２２和ＢＳ２１菌株可通过浸种、灌根和涂叶等接种方法进入番茄等多种非自然宿主植物体内定殖（何红等，２００４）。

１．２

拮抗作用

拮抗作用是指微生物通过同化作用产生抗菌物质产生抑制有害病原物的生长或发展或直接杀灭病原物。细菌素、细胞壁降解酶类和的拮抗物质主要有抗生素、其它抗菌蛋白及挥发性抗菌物质。

１．２．１

抗生素

枯草芽孢杆菌的抗生素有核糖体和非核糖体合成两类，非核糖体合成的抗生素包括脂肽抗生素（Ｌｉｐｏｐｅｐｔｉｎ）、多肽抗生素和次生代谢产生的其它抗菌活性物质，如挥发性抗菌物质和脂肪氨基酸氮氧衍生物（Ｉｔｕｒｉｎ）是从枯草杆菌菌株培养中提取等。伊枯草菌素

Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ，芽出来的一大类脂肽类化合物，包括ＩｔｕｒｉｎＡ、孢菌素Ｄ、Ｆ、Ｌ以及抗霉枯草菌素等（Ｋｌｅｉｎｋａｕｆｅｔａｌ，１９９０；Ｄｕｉｔｍａｎｅｔａｌ，１９９９）。

１．２．２

细菌素

细菌素是细菌合成的对其它微生物具有抗生作用的小分子量蛋白质，枯草芽孢杆菌产生的Ｓｕｂｆｉｌｉｎ和Ｓｕｂｔｉｌｏｓｉｎ对Ｇ＋细菌具有很强的活性，枯草芽孢杆菌产ＡＪ１３１６、ＡｌｉｒｉｎＢ－１和６．９ｋＤａ小肽，同生的Ｂｏｔｒｙｃｉｄｉｎ、

时具有抗细菌和真菌作用（Ｚｈｅｎｇｅｔａｌ，１９９９）。

１．２．３

几丁质酶和葡聚糖酶

许多病原真菌细胞壁含有几丁质和β－１，３葡聚糖。几丁质酶（Ｃｈｉｔｉｎａｓｅ）和β－１，３－葡聚糖酶（Ｓｌｕｃａｎａｓｅ）是植物病程相关蛋白，它们通过破坏病原真菌的细胞壁而具有抗菌防病作用（王益民等，１９９７）。几丁质酶有内切酶和外切酶两类，内切酶产生几丁质１－４糖或寡聚几丁多糖，而外切酶产生几丁质单糖；葡聚糖酶有β－１，３－葡聚糖酶、β－ｌ，４－葡聚糖酶、β－１，６－葡聚糖酶和ｅｎｄｏ－（１，３－１，４）－β－葡聚糖酶等，其中β－１，３－葡聚糖酶活性具有分解真菌细胞壁的作用。枯草芽孢杆菌一般能产生一种或多种几丁质酶或同时产生β－１，３－葡聚糖酶。

Ａｘｅｌ从枯草芽孢杆菌ＰＹ７９菌株分离的ＴａｓＡ（Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ－ｐｈａｓｅｓｐｏｒｅ－ａｓｓｏｃｉａｔｅｄａｎｔｉｂａｃｔｅｒｉａｌｐｒｏｔｅｉｎ，ＴａｓＡ）抗菌蛋白，对Ｇ＋和Ｇ－细菌具有广谱抗菌活性。（Ａｘｅ１ｅｔａｌ，１９９９）

枯草芽孢杆菌产生的抗菌物质能导致桑炭疽病菌的菌丝及萌发的分生孢子产生的芽管和菌丝出现畸形（刘振宇等，２００５），也可以使芽管及成熟菌丝体的生长点膨大致畸，最后细胞破裂，内含物溢出，菌丝体崩溃，从而导致菌丝体生长受到抑制（ …… 此处隐藏：2022字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……