生防细菌在植物病害防治中的应用
2017-01-22李娅鑫
李娅鑫
(山西农业大学农学院,晋中 030800)
生防细菌在植物病害防治中的应用
李娅鑫
(山西农业大学农学院,晋中 030800)
文章对生防细菌的种类进行了介绍,同时对生物防菌的应用进行了分析,以期为今后生防细菌的研究提供参考依据。
生防细菌 植物病害 防治 种类 应用
植物病害是严重危害农业生产的一大重要原因,长期对农作物使用大量化学农药会导致病原菌产生抗药性和造成农药残留。不仅污染环境,更严重危害人畜健康。生物防治是1种通过使用有益来物来消除或预防有害生物的方法,利用生物防治具有无毒无害、无副作用、无污染以及有害生物不易形成抗药性等优点,所以,在将来利用生物防治代替化学药物来防治植物病害,是最安全环保的方法。植物自身所拥有的内生菌可有效预防植物病害,对植物的茁壮生长有很大的促进作用,还可以有效控制植物病害[1]。因为细菌种类繁多、繁殖能力强大、生命周期较短、产物多以及容易培养,所以被广泛用于研究预防植物病害。例如节杆菌、芽孢杆菌以及沙雷氏菌等都可以有效防治植物病害。引进1个新的物种来消灭有害生物,虽然有一定的效果,但也有一定的未知风险,所以利用植物内生菌防治植物病害,不仅对植物没有危害还可以加大作物产量,因而被许多专家用来研究。
1 种类分析
1.1 植物内生细菌
德国科学家Barry于1886年首次提出了内生菌这一名词,随后在1992年Kleopper等人对植物内生菌进行了界定,这是植物内生菌首次面世,指出这类微生物能够被定植在植物细胞内并和寄主建立良好的和谐关系。当前,科研学者普遍认为植物内生菌就是一些真菌和细菌等在生活史的某一时期或者是全部时期都在健康植物和器官内存活,且寄主不出现任何外在特征。
2.2 根际细菌
根际细菌是生防细菌另一个主要产源。该生防细菌是在植物根部或是距离根部比较近的部分分离出来的,主要划分为有益、中性和有害3种。有益根际细菌也可以称之为植物生长促生菌,是指在植物根系进行定殖和根部有着密切的联系,对其形成直接或间接促进生长的细菌统称。
2 生防细菌的应用
在自然和人类发展的应用中,抗菌和代谢产物在植物疾病控制中起着重要作用。近年来,国际上有许多生防细菌作为生物控制剂,被广泛的应用在植物病害防治中。最近几年使用最多和应用比较成功的生防菌主要有芽孢杆菌、荧光假单胞菌和放射性土壤杆菌等,其中使用最为普遍的就是芽孢杆菌[2]。
2.1 芽胞杆菌的应用
芽孢杆菌属于1种腐生细菌,在自然界中遍布比较广,在具备较强抗逆性的同时也拥有良好的抗菌活性。在代谢过程中芽孢杆菌能够产生多种抗菌物质,主要包含低分子量抗菌肽、抗菌蛋白和挥发性抗菌物质,在防治植物病害中这些物质都发挥着重要的意义。在抵抗植物病原体中芽孢杆菌的空间位点和营养竞争都重要的机制之一,芽孢杆菌具有极强的繁殖能力,可以在土壤、植物根际和表面等部位进行快速大量的繁殖。从而将病原微生物的繁殖和入侵进行有效的抵抗和排斥,从而实现抗菌防病的作用。芽孢杆菌可通过诱导自身抵抗潜力来提高植物的抵抗力。利用以上所讲述的芽孢杆菌的优点,世界上大多数国家都开始研发具有良好生防效果的芽胞杆菌制品。比如,美国研发的MB1600、QST713和FZB244等芽孢杆菌已经开始在防治蔬菜、小麦和豆类等农作物病害中发挥了良好的防治效果。
2.2 假单胞菌的应用
在当前的自然界中分布面积比较广泛,在植物的根部能够进行有效的定殖,从而能够使植物更好的对病原侵害进行防治,有关假单胞菌的研究在国内外都比较多,主要以荧光假单胞菌为主,荧光假单胞菌是根际菌的主要群体,大多数菌株都有抗原或益生菌,有些菌株具有预防和促进健康生长的双重作用。假单胞菌受植物根系的影响,产生了多种次生代谢物。所以,越来越多的研究人员对假单胞菌进行了研究。假单胞菌的商业化生产和实际应用不像芽孢杆菌那样顺利,但荧光假单细胞所发挥的抗病原能力不可忽略。它在植物病原体中的作用不容忽视。
2.3 放线菌的应用
放线菌属于细菌的一种特殊分支,对植物疾病的预防和控制起着重要作用,放线菌产生抗生素,已经在工业、农业和医药等领域得到广泛的应用。在我国,井冈霉素、农用链霉素以及强力霉素等生防药物得到了快速的发展和使用,具有良好的生态、经济和社会效益。
3 结语
生防细菌在田间野外的使用过程比较繁复,这就容易使生物抗菌的防治效果出现不稳定的现象,造成这种不稳定现象的主要因素是来自于环境因素的影响,比如温度和湿度等。所以,当前首要解决的问题是确保生防细菌的规模化生产以及制作成便于携带的稳定型制剂产品。在生物控制细菌中,无论是哪一种,不应该只是单纯的停留在进行分离和做拮抗性测试,最终目标是确保在实际使用中能够将其作用真正发挥出来,在确保植物健康生长的同时,提高产量。所以,今后关于生防细菌的发展方向将会是更加高效、稳定和有效。
[1] 周思彤.生防菌及相关生物技术在植物病害防治中的应用.科技经济导刊,2017,(4)
[2] 吴晓青,周方园,张新建.微生物组学对植物病害微生物防治研究的启示.微生物学报,2017,57(6):867~875