烟草青枯病生物防治研究进展

陈　程，黎定军,2，陈　武



烟草青枯病生物防治研究进展

陈程1，黎定军1,2，陈武1

(1湖南农业大学农学院，安全科技学院，长沙 410128；2湖南广播电视大学，长沙 410004)

综述了利用无致病力产细菌素青枯菌、芽孢杆菌、假单胞杆菌、链霉菌、植物性药物等生物防治因子防治烟草青枯病的作用机理和研究进展，并对今后生物防治的效果和存在的问题进行了讨论。

烟草；青枯病；拮抗；生物防治

烟草青枯病(Tobacco bacterial wilt)是一种土传细菌性烟草病害，全世界均有分布，在热带、亚热带这一类气候温暖的种植地区发病极为广泛，是我国南方烟草种植区常见的重要病害。广东、湖南、福建、贵州及四川等烟区发病尤为严重，经常给烟叶生产带来不可估量的损失[1]。在我国南方烟区，青枯病发病轻的地区发病率介于25%~30%之间，发病重的则达到80%~100%[2,3]，已成为烟叶生产的毁灭性病害。

烟草青枯病的病理研究和防治方法，是当今植物病理学研究的最热门课题之一。烟草青枯病防治一般分为农业防治、选育和栽培高抗品种、化学防治、生物防治几大类。就目前的效果来看，农业防治能降低青枯病的发病率，防止病害蔓延，减轻其对烟叶生产的危害[4]。使用高抗品种是防治青枯病最经济有效的方法，但烟株的抗性受很多因素影响，例如我国的主栽品种K326，随着种植期延长，病菌致病力发生变化，其抗性正在丧失。此外，由于种植区域的不同，品种的抗性也会产生差别，例如G28、TI448A，在国外属于抗病型，在国内则属于感病型[5]。在使用化学农药防治青枯病方面，由于耕作习惯以及生产自动化程度的不一，欧美发达国家和中国无论防治观念还是实际研究应用水平都存在着比较大的区别。欧美学者普遍认为目前并未找到有效防治青枯病的化学药剂，所以目前用化学药剂防治青枯病的效果并不显著[6~8]，而中国已经在实际生产中将化学防治作为控制青枯病的主要技术手段之一。生物防治具有安全无公害、长效等优点，是现在植物病害防治中最热门的研究方向，将在农业的可持续发展中发挥巨大的作用，并且也将是防治烟草青枯病最经济、有效、环保的技术途径。我国在生物防治研究方面起步晚，尤其需要加大力度，充分利用现有生物资源对烟草青枯病进行防治[9]。

1　生物防治的种类

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无致病力青枯菌菌株的利用

无致病力菌株最早的应用是用发根土壤杆菌()84菌株防治由根癌土壤杆菌()引起的桃树冠瘿病。

Chen[10]等用无致病力产细菌素的青枯菌(ABPS)121菌株进行防治烟草青枯病的试验，发现用产细菌素的菌悬液处理烟草的效果明显好于用不产细菌素的菌悬液处理烟草的效果。董春等[11]利用无致病力产细菌素的青枯菌株Tm3对青枯菌株Tm46进行抑菌试验，认为无致病力产细菌素的青枯菌株不但具有抑菌能力，而且能诱导植株产生过敏性反应。郑继法等[12]利用无致病力产细菌素的菌株进行防治烟草青枯病的实验，研究表明，无毒菌株A3-5对烟草青枯病的防治效果最好，采取浸根法处理烟株时，A3-5能延缓病害的发生，病情指数与对照相比降低50%~60%；用多次浇灌法处理时，A3-5能推迟发病25 d，病情指数与对照相比降低80%。

1.1.2芽孢杆菌的利用

芽孢杆菌(spp.)分离频率高，易培养、易保存，有效期长，防治效果好。Sunaina等[13]从马铃薯根际分离和筛选出，，和一个青枯病菌的突变菌株，对青枯病的防治效果分别达到66%~83%，27%~70%和24%~71%，并且还具有增产作用，增产效果达160%，因此相对于其他生防菌更受青睐。Smith等[14]利用基因工程技术，将芽胞杆菌的基因插入并进行转化，从中筛选出抗青枯病的青枯病菌非致病性突变株。实验表明，其突变菌株能有效推迟青枯病的发病时间。

广东省微生物研究所[15]采用筛选土壤有益微生物的方法，筛选到1株巨大芽孢杆菌GIM(A)I．001。经栽培实验证明，与对照组相比，GIM(A)I.001对青枯病的防治效果达到84.4%，表明对青枯病有明显的拮抗作用。

董春等、尹华群等、刘波、彭细桥等和罗宽等从烟草作物的根或根部土壤中分离并筛选芽孢杆菌[16~20]，并进行了发病地小区试验和网室盆栽试验。实验结果表明，芽孢杆菌对青枯病菌都具有较强抑制作用。

1.1.3假单胞杆菌的利用

假单胞杆菌属()细菌一般在植物根围土壤中大量增殖，对植物有促进生长、抑菌抗病的作用。

罗宽等[21]从番茄、烟和木麻黄根周围土壤中分离出的606个菌株中筛选出了对番茄、烟草青枯病有一定防治效果的拮抗菌94a和22a。

日本Wakimoto[22]用一个无致病力菌株防治番茄青枯病，取得了良好的效果，实验证明该菌株为颖壳假单胞菌()。印度Anuratha和Gnanamanickam[23]进行了许多青枯病的防治试验，用荧光假单胞杆菌()进行的试验取得了良好的防治效果，还进行了初步的机理研究。他们认为荧光假单胞杆菌产生的抗生素和噬铁素能比较好的抑制病菌。

郭坚华等[24]的研究表明，用J3能有效防治辣椒青枯病，还有良好的增产效果，温室试验防效达到91.6%；大田试验移栽40 d后，防效能达到61.6%。防治机理研究表明，J3菌株突变株防治青枯病与野生J3菌株相比，防治效果下降了90%，只达到7.7%，由研究结果推测出J3菌株防治青枯病是通过其在植株根部与致病菌进行竞争定殖来实现的。

1.1.4链霉菌的应用

链霉素菌产生了自然界70%以上的抗生素，所以他们可以直接用于病害的生物防治。

El-Abyard等[25]将柠檬荧光链霉菌()、极美链霉菌()和灰白链霉菌()3个链霉菌菌株分别制成种衣剂，将种子进行处理后，在42～63 d时间内成功的控制了引起的青枯病。谢德龄等[26]经过多年的室内和田间试验，发现能产生一种N-糖甙类抗生素，能够良好的防治水稻白叶枯病、大白菜软腐病以及马铃薯青枯病等细菌性病害。

1.2　植物源的生物防治

邓正平等[27]研制防治烟草青枯病的植物性药剂，开展了田间防效试验。选择大蒜、山苍籽和黄岑三种植物性药物，农用链霉素和烟病克两种农药进行试验，统计表明它们的防治效果分别为：大蒜63.80%，山苍籽70.54%，黄岑20.44%，两种农药防效均不及山苍籽和大蒜，但比黄岑好，并且采用大蒜和山苍子进行防治的性价比明显高于其它用于对比的药剂。

陈启建等[28]测定了26种植物的乙醇提取物在体外对烟草花叶病病毒的抑制作用，结果表明，蟛蜞菊、决明和大蒜这3种植物的乙醇提取物能够很好的抑制TMV在烟草叶片上的增殖。

刘学端等[29]利用商陆、甘草、连翘等植物的提取物配制成复配剂MH1 1-4，并在室内和田间小区对CMV和TMV引起的烟草花叶病进行了防治实验，结果表明MH1 1-4对烟草花叶病毒有比较好的抑制作用。

2　生物防治的作用机理

2.1　无致病力菌株的作用机理

无致病力菌株是利用病菌的近缘无致病力的种或菌系产生的细菌素来抑制致病菌的。而细菌素是由一种细菌的某些菌株产生的对致病力菌株具有杀伤作用，主要成分为蛋白质的抗菌物质。无致病力青枯菌株的生防作用,除细菌素的抑制，自身生长的竞争机制外,还能够诱导寄主植物对病菌的抗性。Lovrekovich等[30]利用无毒青枯菌株成功诱导出植物的抗病性。何礼远等[31]的试验结果显示，青枯菌在对寄主植株侵染时主要来自根部，从根部往上植物的抗性会越来越低，所以植物会首先对根部进行防御，形成该现象的机理还有待考证。

2.2　芽孢杆菌的作用机理

芽孢杆菌好氧和兼性厌氧，抗逆强，繁殖快，营养要求简单，易定殖在植物表面，能产生抗逆性内生孢子，产生的芽孢有利于生防制剂的生产和储存，因此，拮抗细菌研究中的重点就是芽孢杆菌的利用。目前蜡状芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌、多粘芽孢杆菌等在研究和应用上都比较成熟。对于芽孢杆菌的防病机理，杨合同等[32]通过用巨人芽孢杆菌菌株B1301防治生姜青枯病的试验，证明B1301是通过抗菌物质以及竞争作用达到防治病害的目的。

2.3　假单胞杆菌的作用机理

荧光假单胞菌、恶臭假单胞菌、洋葱假单胞菌是假单胞菌属用于生防因子最常见的三个种。它们一般都通过自己强大的繁殖能力，在根部迅速繁殖，快速生长，形成强大的保护体，阻止病原菌的侵染、定殖，还能通过保护植物的根部来促进植物的生长。

还有研究表明，假单胞杆菌的作用机理还包括它能在适当的环境和时间产生噬铁素。噬铁素能够抑制根围环境中的有害菌生长，而且噬铁素的活性对植物生长有直接的促进作用。

3　生物防治的效果以及存在的问题

目前国内外的专家学者对烟草青枯病的生物防治技术进行了大量研究，但是大多数停留在生防菌的筛选、鉴定与抑菌物质的初步分析等方面，且试验范围主要局限于温室盆栽和小区等单一环境的防效试验。对于用于大田生产方面的应用研究报道不多，在市面上能够选择的以生防菌为有效成分登记的防治植物青枯病的农药还比较少，其中比较常见和成熟的生防制剂“青枯散”，在田间应用表明，该制剂对防治烟草青枯病能够达到70%～80%的效果，使用后发芽势强，苗壮，附带10%的增产效果[33]。拮抗微生物制剂有姜瘟灵(B130菌株)、青枯病生防菌ANTI-8098A、青枯停、酵素菌、克菌康、AR99、保得土壤接种剂、“CPF-10”和2P24等。据报道，防效好的AR99、青枯病生防菌ANTI-8098A的防效能够保持在75%～94%之间；效果稍微弱点的2P24、CPF-10的防效也在60%左右[34~36]。这些微生物活菌制剂对青枯病的防治在实际生产应用中总的来说还是比较理想，但效果的不稳定因素也比较多，主要体现在不同地区和不同作物的防效差异比较大，前期防治效果较好而后期防治效果较差的情况时有发生。难以利用拮抗菌根治烟草青枯病的原因有以下两点：其一，生防菌受环境因素影响大，工业化生产各项指标难以控制，在大田中功效不稳定、防治时间短，起不到彻底防治的目的；其二，青枯雷尔氏菌是一个土传病原菌，它分类复杂、易发生变异，在田间无论是致病性、生理生化特征、菌体形态等各方面都存在明显的多态性。因此，对烟草青枯病的生物防治，不能仅仅只依靠单独的某一生防因子，应该综合多种措施，如拮抗菌复配施用、选栽相对品种和加强田间管理等，以减轻青枯菌对烟草生产的危害。

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责任编辑：陈向科

2011-05-25

陈程(1982—)，男，湖南安化人，硕士研究生，研究方向：烟草病虫害防治，Email：8853435@qq.com。

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1001-5280(2011)06-0639-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2011.06.28