辣椒枯萎病生物防治研究进展

赵志祥，严婉荣，王 宝，何 舒，曾向萍，肖彤斌

（海南省农业科学院植物保护研究所/海南省植物病虫害防控重点实验室/农业农村部海口作物有害生物科学观测实验站，海南 海口 571100）

辣椒枯萎病是由尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）侵染引起的顽固性土传病害，在热带、亚热带和温带辣椒种植区均有发生，给辣椒生产造成了严重的经济损失[1]。20 世纪50 年代，我国首次报道该病[2]。随后，墨西哥[3]、埃塞俄比亚[4]、巴基斯坦[5]和埃及[6]等地也相继报道。近年，随着北方设施蔬菜和南方冬季露地瓜菜的盛行，辣椒种植面积不断扩大，病原菌在土壤中的积累越来越多，枯萎病的发生逐年加重。目前，该病害在海南、湖南、黑龙江、上海、山东、浙江等辣椒主产区均有发生[7]。

对于该病的防治，生产上以化学药剂为主，但化学农药的大量使用，增加了辣椒枯萎病的抗药性风险，而且对生态环境和人畜健康产生不利影响[8]。因此，安全、高效、环境友好型的生物防治方法，已成为辣椒枯萎病防治的研究热点[9]。鉴于此，综述近20 a 来国内外用于辣椒枯萎病生物防治的微生物种类、植物来源及其生防机制研究进展，分析目前生防产品使用中存在的问题，并对辣椒枯萎病生物防治的未来发展方向进行展望，为辣椒枯萎病生物防治研究和应用提供参考。

1 辣椒枯萎病的生防微生物种类

辣椒枯萎病生防微生物主要包括生防真菌、细菌和放线菌。生防真菌主要有木霉菌（Trichodermaspp.）、丛枝菌根（Arbuscular mycorrhiza，AM）、非致病尖孢镰刀菌（Non‐pathogenicF.oxysporum）和其他寄生性真菌。该类真菌可以优先占据植物体表的侵入点，产生次生代谢产物，阻碍病原菌的侵入，从而抑制病原菌生长。生防细菌主要有芽孢杆菌（Bacillusspp.）、假单胞杆菌（Pseudomonasspp.）和少数其他拮抗细菌，主要通过竞争、抗生等作用方式抑制病原菌生长或直接灭杀病原菌，或者影响土壤酶活性和微生物群落结构间接抑制病原菌的生长，或者诱导辣椒产生系统抗性，提高抗病能力。由于生防细菌具有繁殖速度快、易定殖、适应能力强等特点，成为辣椒枯萎病等多种植物病害生物防治研究的热点。放线菌是重要的拮抗菌，产生抗生素是其抑制植物病原菌生长的主要方式。目前研究报道最多的生防放线菌为链霉菌（Streptomycesspp.）。表1简要列出了近年来用于辣椒枯萎病生物防治的菌株类型、作用方式等。

表1 辣椒枯萎病生物防治策略Tab.1 Biocontrol strategies used for the management of Fusarium wilt of pepper

1.1 真菌

用于辣椒枯萎病生物防治的真菌主要有木霉、丛枝菌根、非致病尖孢镰刀菌和其他寄生性真菌等。

1.1.1 木霉菌 木霉菌广泛分布于土壤、海水、河流、湖泊、堆肥和植物体表等生态环境中，极易分离和培养，对多种植物病原菌具有强烈的抑制作用，且能够分解纤维素，是一种理想的生防菌。已报道用于辣椒枯萎病防治的主要有哈茨木霉（T.harzianum）、淡绿木霉（T. viride）、刺孢木霉（T.asperellum）和深绿木霉（T. aureiviride）等[9‐12]。HEWEDY 等[9]用体外培养的方法研究了4 种木霉菌对辣椒尖孢镰刀菌的拮抗作用，结果表明，体外抑菌率为35.71%～85.75%；在离体培养条件下以刺孢木霉菌株ta3 和tl 对辣椒尖孢镰刀菌的拮抗能力较强；在温室条件下以哈茨木霉菌株th7 和th6 防治病害的效果最为显著。SAHI等[10]评价了哈茨木霉、淡绿木霉、康氏木霉（T.koningii）、深绿木霉和拟康氏木霉（T. pseudokoningii）对辣椒尖孢镰刀菌的体外抑制作用。其中，淡绿木霉体外抑制活性最强，抑制率为62.00%；其余依次为哈茨木霉（36.00%）、深绿木霉（24.00%）、康氏木霉（18.00%）和拟康氏木霉（6.00%）。BHAT 等[11]测定了多种木霉菌对辣椒尖孢镰刀菌的抑菌活性，结果表明，哈茨木霉1、2、5号菌株和淡绿木霉2号菌株的生长速率明显快于镰刀菌，且对镰刀菌菌丝生长的抑制率为40.00%～50.00%；淡绿木霉2 号菌株较好地抑制枯萎病菌并使辣椒间接增产30.00%；哈茨木霉1 号菌株可使枯萎病发病率降低39.70%。 此外，DAR 等[12]、REPALLE 等[13]也发现，哈茨木霉、淡绿木霉对辣椒枯萎病菌有一定的抑制活性。

研究特定的木霉菌株对辣椒枯萎病菌的作用机制及对枯萎病的防治效果，对于优选木霉菌株从而提高生物防治效率具有重要意义。目前，生产上应用的木霉菌制剂多为活孢子制剂，常受到田间温度、湿度、雨水、土壤微生物和化学农药等因素的干扰，大田防治效果不稳定，限制了木霉活孢子制剂的大面积推广。

1.1.2 丛枝菌根 AM 普遍存在于大多数陆生植物中并与根系形成共生关系，有利于植物的营养吸收、生长和存活。AM 在营养循环中起着关键作用，保护植物免受不利环境条件的胁迫。植物根系中的AM 已被证实可以减少植物土传病原菌造成的危害，增强菌根植物的抗性。JAMIOLKOWSKA 等[14]研究了AM 对甜椒幼苗的促生作用及对枯萎病的防治效果，结果表明，接种AM 的根系比单独接种尖孢镰刀菌的根系发育得好，且甜椒的生长速度和茎干质量更高，间接促进了甜椒幼苗的光合作用。AM与其他生防微生物混合使用能够起到更好的防病促生效果。AL‐MORAD 等[15]报道了AM 和哈茨木霉混合使用较单一使用能更好地促进辣椒生长并提高抗枯萎病的能力，分析辣椒与其防御反应相关的一系列形态和生物化学改变发现，AM 和哈茨木霉均能诱导辣椒防御酶活性的升高。JALALULDEEN等[16]通过接种AM 真菌Glomus mosseae，研究了AM和放线菌对辣椒枯萎病的防治作用，在接种后第10天，放线菌+AM 处理的辣椒根过氧化物酶（POD）活性比清水对照提高了186.90 倍，而接种AM 的辣椒根POD活性提高了167.20%；此外，其他防御酶活性也相应升高。结果表明，AM 和放线菌混合接种降低了辣椒根死亡率，提高了辣椒苗木质化程度，增加了同工酶含量，明显抑制了尖孢镰刀菌对辣椒苗的侵染，并能诱导辣椒抗枯萎病。KUMAR 等[17]筛选出11 株AM，其中，Glomus bagyarajii提高辣椒株高、茎围、植物总质量以及菌根定殖的效果最好，且最重要的是，与清水对照相比，Glomus bagyarajii能显著降低辣椒发病率，说明Glomus bagyarajii对辣椒多种病害具有一定的生防潜力。可见，AM 对辣椒苗期枯萎病具有显著防效，因此，可以将生态系统中丰富的AM 资源应用于辣椒育苗环节，为辣椒规模化生产中苗期枯萎病的防治提供一条经济有效的生防途径。同时，由于AM 与其他生防微生物搭配使用具有较好潜能，生产上可以将不同类型、不同作用机制的生防菌与AM 混合使用，以提高其防病促生和诱导抗枯萎病能力。

1.1.3 非致病尖孢镰刀菌 非致病性尖孢镰刀菌利用弱毒株系的交互保护作用，通过促进植物生长和诱导局部及系统抗性，减轻致病性尖孢镰刀菌侵染引起的病害发生程度。争夺空间和营养、产生次生代谢产物和诱导抗性是其对病原体的不同作用方式。据报道，非致病性尖孢镰刀菌可与生物防治剂和特定的杀菌剂兼容[18]。该类菌株在与其他土壤微生物竞争的过程中，诱导分泌出大量化学结构和功能多样的次生代谢产物。次生代谢产物的作用机制包括真菌寄生、抗生、竞争、诱导植物抗性和植物化学变化，以及形成生物肥料和产生有益酶等。事实证明，非致病性镰刀菌也表现得像内生菌一样，进入宿主系统并诱导防御反应[19]。詹洪[20]研究发现，接种非致病尖孢镰刀菌7 d 后再接种各寄主对应的致病菌株，非致病性菌株FJAT-92 对辣椒枯萎病的盆栽防效为63.00%。非致病性尖孢镰刀菌FO47已被证实对多种尖孢镰刀菌有生防效果，其作用机制包括与致病性尖孢镰刀菌竞争营养和诱导植物防御反应等[21]。JOSHI 等[22]从印度北阿坎德邦土壤和植物样本中分离鉴定出48株尖孢镰刀菌，其中1 株对辣椒具有极强的致病性，11 株是非致病菌。在体外联合培养试验中发现，65号非致病菌株表现出的拮抗辣椒尖孢镰刀菌能力最强。然而，微生物种间的这种干扰作用往往易受各种因素影响。同时，在大面积应用时，必须考虑选用无致病力或弱致病力菌株，并注意防止新选择的诱导菌的致病性变异问题，否则产生的后果将不堪设想。

1.1.4 其他寄生性真菌 其他寄生性真菌包括植物内生真菌（Endophytic fungi）、土壤寄生真菌（Soil parasitic fungi）和昆虫病原真菌（Entomopathogenic fungi）等。植物内生真菌寄生于寄主植物体内，具有竞争营养和促进植物根系生长的特性，被用于植物病害尤其是枯萎病、疫病等土传病害的防治。MMBAGA 等[23]从山茱萸（Cornus florida）茎组织中分离得到16 株内生真菌。其中，一株内生真菌A22F1（Nigrospora sphaerica）显著降低了3 个辣椒品种的疫病发生率，其在离体条件下对辣椒和番茄尖孢镰刀枯萎病菌也有一定的生物活性。昆虫病原真菌主要有白僵菌（Beauveriaspp.）、绿僵菌（Metarhiziumspp.）等。EL‐KICHAOUI 等[24]首次报道了球孢白僵菌（B.bassiana）对加沙地区辣椒枯萎病具有一定的防治效果，并利用半流体技术测定了球孢白僵菌对辣椒枯萎病菌的室内抑制作用，而后在田间条件下比较了其与多种化学杀菌剂的防效差异，结果表明，虫生真菌尤其是球孢白僵菌是防治辣椒枯萎病的理想菌种资源。JABER 等[25]通过平板对峙和盆栽试验发现，球孢白僵菌菌株Naturalis 和绿僵菌菌株Bipesco 5 能够降低辣椒枯萎病的发生率和危害程度，并促进辣椒生长。其作用方式为竞争营养和生态位以及产生抗生素，这是首次采用绿僵菌防治植物病害的报道。此外，部分真菌寄生或腐生于土壤中，更具有竞争营养和生态位的优势。菌株LJS2L1 是从辣椒根际农家肥土壤中分离出的一株毛壳菌（Chaetomium），该菌对辣椒尖孢镰刀菌萎蔫专化型有较好的抑制作用，且对辣椒其他土传病害也有一定的拮抗作用[26]。莫维弟等[27]也发现，毛壳菌菌株LB010402 对辣椒枯萎病菌有较好的抑制作用，抑制率为60.47%。

1.2 细菌

目前，研究较多的用于辣椒枯萎病生物防治的细菌有芽孢杆菌、假单胞杆菌和少数其他拮抗细菌。

1.2.1 芽孢杆菌 研究表明，芽孢杆菌能有效防治植物病害，尤其是植物土传病害。ABADA 等[28]报道，壳聚糖芽孢杆菌（B. chitinosporus）、凝结芽孢杆菌（B. coagulans）、腐殖芽孢杆菌（B. humilus）、枯草芽孢杆菌（B.subtilis）和苏云金芽孢杆菌（B.thuringiensis）均能显著降低辣椒枯萎病的发病率，其中，枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌在质量浓度为60 mg/mL 时，完全抑制病原菌的生长，土壤中加入壳聚糖芽孢杆菌、凝结芽孢杆菌、腐殖芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌后，辣椒的株高和产量均高于清水对照。YANTI 等[29]研究发现，5 株番茄根部内生菌对辣椒枯萎病有较好的防治效果，经鉴定，均为芽孢杆菌，其中，假蕈状芽孢杆菌（B.pseudomycoides）NBRC101232、苏云金芽孢杆菌ATCC10792 和蕈状芽孢杆菌（B.mycoides）兼具防治辣椒枯萎病和青枯病的潜力。CHOWDHURY 等[30]发现，芽孢杆菌LBF-01 对辣椒尖孢镰刀枯萎病菌有较好地抑制活性，并能促进辣椒生长，田间条件下施用LBF-01，枯萎病的发生率仅为清水对照的1/9；种子灭菌后，LBF-01处理的种子萌发潜力和幼苗活力较清水对照分别提高24.00%和52.80%。芽孢杆菌是研究最多的生物防治制剂之一，其诱导抗病性、促进植物生长的潜力在小麦、玉米、大豆、辣椒、番茄、土豆、黄瓜等多种农作物中得到证实[31]。

枯草芽孢杆菌Cas15能显著降低辣椒枯萎病的发病率，并能诱导辣椒对枯萎病产生系统抗性，Cas15 处理后的辣椒株高比清水对照增加27.24%～54.53%，平均单果质量增加36.92%，平均单株产量增加49.68%，显著提高了辣椒产量[32]。WU 等[33]发现，枯草芽孢杆菌SL-44显著提高辣椒防御酶，包括POD、过氧化氢酶（CAT）、超氧化物歧化酶（SOD）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性；SL-44 处理的辣椒几丁质酶和β-1，3-葡聚糖酶活性也有所提高；辣椒抗性基因CaPIN Ⅱ的表达量显著增加；SL-44滤液使辣椒枯萎病菌菌丝破裂，细胞内容物泄漏，导致该病原菌死亡。可见，枯草芽孢杆菌SL-44 不仅能诱导辣椒幼苗的系统抗性，而且还能产生抗真菌化合物，从而抑制甚至破坏枯萎病菌菌丝的生长。混合施用枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌能进一步提高植株的防病促生能力。WU 等[34]报道，在温室条件下，解淀粉芽孢杆菌ljx101 和枯草芽孢杆菌lja002 混合施用可使辣椒的成活率提高58.42%，根系中PPO、POD 和SOD 活性较单独接种辣椒枯萎病菌处理分别提高45.54%、68.78%和46.21%。

解淀粉芽孢杆菌广泛分布于自然环境，产生丰富的代谢产物，直接或间接地对多种植物病原真菌和细菌产生抑制作用，并能促进植物生长，提高产量和诱导植物抗病性。因此，在植物病害生物防治方面具有广阔的应用前景，可以减轻化学农药对环境的压力。2019 年，全球新增生物杀菌/线虫剂13种，其中，3 种来源于解淀粉芽孢杆菌及其组合物[35]。解淀粉芽孢杆菌可产生伊枯草菌素（Iturin）、芽孢菌霉素（Bacillomycin）、杆菌溶素（Bacilysin）、泛革素（Fengycin）、表面活性素（Surfactin）等脂肽（Lipopeptide）类活性物质，能够防治多种植物病害[36]。解淀粉芽孢杆菌菌株PPL 抗菌谱较广，其产生的3 种类型的环脂肽（Cyclic lipopeptides，CLPs）对辣椒和番茄多种真菌病害有较好的抑制效果。不同类型CLPs 的防治对象不尽相同，Iturin A 对辣椒炭疽病菌的抑菌活性比Fengycin 高73%～80%；Fengycin 对茄科尖孢镰刀菌的抑菌活性则高于Iturin A。经LC-MS分析发现，菌株PPL培养滤液中抗枯萎病菌化合物主要是一系列的Fengycin 亚型，包括F1、F2 和F3。其中，F1 的抑菌活性强于另外2种亚型[37]。ZHAO 等[38]发现，含解淀粉芽孢杆菌JDF35 的生物有机肥处理后，辣椒根围细菌群体多样性比清水对照高，而真菌群体多样性比清水对照低，菌株JDF35极大地降低了镰刀菌的丰度，改变根围微生物群落结构，抑制尖孢镰刀枯萎病菌的侵染，促进辣椒的生长。

1.2.2 假单胞杆菌 假单胞杆菌普遍存在于植物根际和果蔬表面，是根际促生菌（Plant growth promoting rhinoacteria，PGPR）的主要菌群，往往将其与其他根际细菌混合施用，对枯萎病、疫病等多种土传病害起协同防治的作用。BASCO 等[39]在蚯蚓粪肥中添加假单胞杆菌（GenBank accession No.JN128891）、哈茨木霉（ATCC No.PTA3701）和枯草芽孢杆菌（GenBank accession No.JN099686）组成生物强化剂，体外试验表明，所选微生物均对尖孢镰刀菌具有拮抗作用，各菌株单独或联合添加时，均能显著提高辣椒和番茄各防御酶活性，促进其生长，降低枯萎病的发生率。该研究中基于假单胞杆菌生物防治辣椒枯萎病的最佳方法是联合假单胞杆菌、哈茨木霉和枯草芽孢杆菌共同防治。SACHDEV 等[40]研究发现，铜绿假单胞杆菌Tr20 对离体条件下茄科蔬菜枯萎病菌和赤霉病菌均表现出明显的拮抗作用，能够产生细胞壁降解酶类，如几丁质酶、蛋白酶和纤维素酶等；在双层琼脂培养法中，挥发性代谢产物和培养滤液对2 种病原菌的抑制率分别为67.85%、51.38%和41.74%、38.52%，揭示了Tr20不仅具有寄生和抗生作用，还具有促进茄科作物生长的活性，如产生吲哚乙酸（IAA）、铁载体、氨和溶解磷酸盐等。此外，荧光假单胞杆菌单独或与其他生防制剂混合施用，既能有效抑制辣椒枯萎病菌菌丝生长，又能诱导辣椒产生系统抗性[12，41]。

荧光假单胞杆菌是研究得最多的一类假单胞杆菌。由于其可产生蛋白酶、嗜铁素和赤霉素等具有抗生和生长调节作用的次生代谢物质，对枯萎病等土传病害具有较好的防治效果，具有开发成生防制剂的潜力。在进一步的研究中，可以通过遗传修饰技术增加菌株中功能基因的数量，并且可以与发酵技术相结合，优化发酵条件，提高菌株产生次生代谢物质的能力[42]。随着分子生物学及分子遗传学研究的逐步深入，通过基因技术可以将人们期望的功能基因导入并整合到荧光假单胞杆菌的基因组中，创造出适合在多种环境中定殖的荧光假单胞杆菌工程菌，以防治辣椒枯萎病等植物土传病害，这必将成为研究热点。

1.2.3 其他拮抗细菌 自然环境中也有少量其他种属，或者未被鉴定、只能根据其部分功能特性进行区分的细菌，它们也能产生抑菌活性物质，对辣椒枯萎病菌具有一定的抑制作用。该部分细菌主要为黏质沙雷氏菌（Serratia marcescens）[43]、洋葱伯克霍尔德氏菌（Burkholderia cepacia）[44]、几丁质降解细菌（Chitinolytic bacterium）[45]和解磷细菌（Phosphorite‐dissolving bacterium）[46‐47]等。JBK9 是洋葱伯克霍尔德氏菌的复合种，对辣椒疫霉菌、尖孢镰刀菌和立枯丝核菌的抑制率分别为59.56%、51.92%和34.22%，产生抗菌化合物Pyrrolnitrin 是该菌的主要抑菌机制[44]。几丁质降解细菌主要是利用该类细菌的活性酶、功能基因及其他代谢产物抑制病原菌的生长。HERDYASTUTI 等[45]从印度尼西亚东爪哇的虾养殖场分离到多株几丁质降解菌，并进行了抗真菌活性评价，结果发现，菌株LA21 对辣椒枯萎病菌和炭疽病菌的抑菌活性较好，在产生几丁质酶和抗真菌方面具有很大的潜力。解磷细菌ST03 是一株植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum），该菌能够产生吲哚乙酸，与根际放线菌sp10联合作用可降低辣椒枯萎病的发病率，促进辣椒生长[46]。此外，SAOUSSEN 等[47]发现，解磷细菌V26 能溶解无机磷酸盐、固氮，产生吲哚乙酸、铁载体和多种水解酶，且对尖孢镰刀菌具有较好的抑菌活性。

1.3 放线菌

放线菌是一类呈菌丝状生长、以孢子进行繁殖的原核生物，因其在固体培养基上呈辐射状生长而得名，是医药、农业、环境等人类生活生产所需抗生素的重要来源。近年，人们陆续发现链霉素（Streptomycin）、土霉素（Oxytertracyline）、灰黄霉素（Griseofulvin）等医用抗生素可用来防治植物病害[48]，但很少被用于辣椒枯萎病的防治。农用抗生素在辣椒枯萎病上的防治大多处于研发阶段，具有广阔的发展空间。菌株A217 是一株链霉菌（Streptomycessp.），该菌对尖孢镰刀菌、辣椒疫霉菌、葡萄孢灰霉菌、核盘菌、丁香假单胞菌和野油菜黄单胞菌等多种植物病原真菌和细菌有较强的拮抗活性[49]。 LIOTTI 等[50]研究了灰色链霉菌（S.griseocarneus）R132 对辣椒的促生作用和对辣椒根部病原菌的防治效果，结果发现，其对辣椒尖孢镰刀枯萎病菌的抑制率为46.70%，且其对辣椒植株生长有促进作用，可使其茎干质量增加42.00%；其提取物亦能有效控制辣椒炭疽病，使病斑面积减少30.00%。可见，菌株R132 可以作为辣椒采前、采后病原菌生物防治和促进辣椒生长发育的功能菌。钱瑶等[51]从玉米根际土壤中分离到一株链霉菌IMS002，其产生的抗菌活性物质疏螺旋体素（Borrelidin）对尖孢镰刀菌具有良好的抑菌效果，这是首次有关疏螺旋体素对尖孢镰刀菌具有抑菌效果的报道，其抑菌的活性组分中是否还含有其他化合物仍需做进一步研究。

2 辣椒枯萎病生物防治的植物来源

植物提取物或植物精油对大量的植物病原菌表现出较强的抗菌活性[52]。植物中富含各种次生代谢产物，如单宁、萜类、生物碱和类黄酮苷等，研究表明，使用植物提取物防治植物病害具有广泛的应用前景[53]。在植物提取物防治辣椒枯萎病方面，近年也有许多成功的案例。SHAFIQUE 等[54]分析了一种桉树的种子、树皮和树叶提取物对辣椒尖孢镰刀枯萎病菌的抑菌活性，结果表明，桉树叶提取物对辣椒枯萎病菌菌丝生长的抑制率最强，达98.00%，而种子和树皮提取物对菌丝生长的抑制率仅为50.00%～60.00%。SINGH 等[55]研究发现，12 种植物提取物对辣椒枯萎病菌菌丝生长和孢子萌发有一定的抑制作用，其中，在质量浓度为100 mg/L 时，印楝油和大蒜油完全抑制菌丝的生长，其余依次为芥末（69.26%）、曼陀罗（46.67%）、南非醉茄（34.44%）、菊花（30.37%）、杜鹃（28.15%）、九重葛（26.30%）、小苍兰（24.44%）、银胶菊（20.37%）、大麻（18.52%）和桉树（16.30%）的叶片提取物；在质量浓度为50 mg/L时，大蒜油对辣椒枯萎病菌菌丝生长的抑制率仍为100%，而印楝油仅为59.63%。SUPRAPTA 等[56]研究了巴厘岛14 种热带植物提取物对辣椒枯萎病菌的抑制作用，其对辣椒枯萎病菌菌株LS05、LS04、BS01和BS07均有明显的抑制作用，最低抑制质量浓度为2～13 mg/mL，其中，雨豆树（Albizia saman）提取物表现出最低的抑制质量浓度，为2 mg/mL，此时，对菌株LS05、LS04、BS01和BS07的抑制率分别为100%、95.83%、87.50%和95.83%。此外，印度苦楝树提取物联合哈茨木霉能显著降低枯萎病菌的种群密度和辣椒枯萎病的严重程度，促进辣椒生长，提高其产量[57]。

3 辣椒枯萎病的生物防治机制

随着越来越多抗菌活性物质的开发和利用，辣椒枯萎病的生物防治机制研究也取得了很大的进步。目前研究较多的作用机制主要有以下几个方面。

（1）改善土壤理化性质及营养状况，调节土壤微生物群落结构，促进植物生长，提高植物健康水平，增强寄主植物的抗病能力。JAMA 等[58]研究了解淀粉芽孢杆菌菌株Y1 对土壤理化性质、辣椒幼苗生长、根际细菌区系和土壤酶活性的影响，结果显示，Y1溶解无机磷酸盐，产生几丁质酶，释放铁载体；施用Y1 可以提高辣椒叶片的叶绿素含量，同时显著提高土壤全氮含量和可培养细菌、产几丁质酶细菌数量以及几丁质酶、脱氢酶的活性，从而促进辣椒生长，提高抗病性和总产量。MAO 等[59]报道，钩状木霉（T. hamatum）MHT1134 在辣椒连作地块施用1 a 和2 a 对辣椒枯萎病的防治效果分别为63.03%和70.21%，施用MHT1134 后，土壤有机质、碱解氮、有效磷和有效钾的含量升高，土壤脲酶、脱氢酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和酸性蛋白酶的活性明显增强，土壤中镰刀菌和赤霉菌的相对丰度逐渐下降，木霉菌、毛壳菌和放线菌的相对丰度显著增加。可见，MHT1134能够有效改善土壤微生物群落结构和土壤理化性状，提高土壤酶活性。MA等[60]发现，连作土壤中加入沙雷氏菌能够提高土壤细菌的种群密度和土壤酶活性，降低土壤中尖孢镰刀菌和茄科青枯病菌的种群密度，促进辣椒生长，提高产量，从而增强辣椒抗枯萎病、青枯病的能力。

（2）利用拮抗微生物的寄生、抗生作用及其与病原菌对营养物质、生态位的竞争效应抑制和消灭病原菌。华南农业大学蔡燕飞团队从广州跃进农场马铃薯根际土壤中分离出高拮抗活性的芽孢杆菌菌株2 株（Bacillus velezensisY6 和F7），室内生物测定和盆栽试验结果显示，Y6 和F7 对辣椒枯萎病菌和茄科青枯病菌均有较好的抑菌活性，经提纯鉴定，从中分离出3 种脂肽类活性物质：表面活性素、伊枯草菌素和泛革素；进一步活性测定试验表明，伊枯草菌素对辣椒枯萎病菌有持续的抑菌活性[61]。郭珺等[62]等报道，芽孢杆菌pb-4 显著抑制辣椒枯萎病菌孢子的萌发，对菌丝生长有致畸作用；活性跟踪试验表明，从pb-4发酵液中提取的蛋白质、酶、抗生素对辣椒枯萎病菌有很强的抑菌活性。LIANG等[63]等报道；放线菌酮（Cycloheximide）、5-乙酸环己基酰亚胺（5‐acetoxycycloheximide）对尖孢镰刀菌、辣椒疫霉病菌、炭疽病菌、灰霉病菌等具有一定的抑制作用，并首次从金黄葡萄球菌中分离出上述2种活性物质。DANIEL 等[64]评价了棘孢木霉（T.asperellum）代谢提取物对辣椒枯萎病的防治效果，结果表明，其代谢产物具有降低辣椒枯萎病菌生殖能力的作用，能够减少孢子的产生，抑制分生孢子的萌发，对减少病原菌的二次侵染具有重要意义。此外，木霉菌[65]、丛枝菌根[66]等真菌以及枯草芽胞杆菌[67]、洋葱伯克霍尔德氏菌[68]、荧光假单孢杆菌[69]等细菌的抑菌机制也与寄生、抗生以及营养和生态位竞争有关。

（3）诱导寄主植物对病原菌产生系统抗性。WELLER 等[69]报道，4 种荧光假单孢杆菌Pf-5、Q2-87、Q8r1-96 和HT5-1 均能诱导拟南芥对番茄丁香假单胞杆菌产生系统抗性，并诱导其合成抗生素2，4-二乙酰基间苯三酚，该物质对于多种作物的根茎腐病、枯萎病和猝倒病等土传病害具有较强的防治效果。西班牙科学家HAFSAH 等[70]发现，辣椒根际细菌不但对辣椒尖孢镰刀枯萎病菌具有直接的抗生作用，还能触发辣椒产生系统抗性。PHI 等[71]研究显示，从辣椒根际土壤中分离出的多黏类芽孢杆菌能够诱导辣椒对枯萎病和茄科青枯病产生系统抗性。芽孢杆菌BSp.3/aM 分离自番茄根际土壤，能够降低辣椒枯萎病和辣椒炭疽病等真菌病害的发生率，并能促进辣椒健康生长；在温室条件下，能够提高宿主PAL、PPO、氧化物酶（POX）和脂氧合酶（LOX）等防御酶活性和酚类物质的积累，诱导系统抗性[72]。

4 存在问题与展望

4.1 辣椒枯萎病生物防治存在的问题

辣椒枯萎病是一种顽固性土传病害，病原菌为尖孢镰刀菌，其以菌丝体和厚垣孢子在土壤和病残体中越冬，成为来年的侵染源。由于土传病害的隐蔽性，以及生防菌、微生物源次生代谢产物或植物提取物大田防效不稳定且持久性较差等弱点，严重制约了辣椒枯萎病的生物防治效果和生物防治手段以及相关生防产品在辣椒枯萎病防治上的推广应用。近20 a 来，国内外研究者对辣椒枯萎病的生物防治做了大量研究，也取得了较大的进展，但仍然存在许多问题，具体表现如下：（1）自然环境中，生防微生物资源虽然丰富，但用于辣椒枯萎病防治的制剂或产品数量有限，无法满足生产实际的需求。（2）自然环境中蕴藏着大量微生物资源，但多数是不可纯培养的，利用传统纯培养手段挖掘辣椒枯萎病生防资源，往往会错失不可纯培养生防微生物资源。（3）生防菌能否在特定的农田生态系统中定殖，土著菌是否对外来生防菌的入侵产生较大的影响尚缺少研究，生防菌及其产品作用机制尚不明朗，导致室内抑菌效果和田间防效差异较大。此外，土壤状况、气候条件等也会影响田间枯萎病的发生率和生防产品的防效。（4）田间长期使用化肥和化学农药，在辣椒枯萎病菌生长得到有效抑制的同时，使生防菌的繁殖和种群密度也受到较大程度影响。（5）生产实践中，化学农药见效快，而生防制剂见效慢，短期内不易被生产者接受。

4.2 辣椒枯萎病生物防治展望

面对上述问题，在辣椒枯萎病生物防治研究和应用过程中，今后应从以下几方面入手。

（1）扩大筛选范围，从红树林、海水、火山口、温泉、堆肥、江河湖水、动植物内生或体表等环境样品中筛选抗性更广、效果更高、稳定性更好、耐盐耐旱、抗逆性强、在辣椒根际和土壤定殖能力强的生防菌株。在挖掘新的生防菌株的同时，将多种作用机制的生防菌株或生物菌肥结合起来，协同防病促生或诱导辣椒抗枯萎病能力。

（2）随着现代分子生物学的发展，宏基因组学、宏转录组学、宏蛋白组学和宏代谢组学技术先后被应用到微生物资源开发与应用领域。可通过克隆不可纯培养微生物的功能基因并将其转入表达宿主中，构建筛选辣椒枯萎病生防微生物工程菌；也可通过宏代谢组学途径，分析代谢物的结构、成分及其抗辣椒枯萎病的功能特性等，进而人工合成代谢化合物及其组分，研制出防治辣椒枯萎病新型生物农药。

（3）针对化肥、农药影响生防菌繁殖的问题，应先施用对生防菌影响较小的农药或有机肥对辣椒枯萎病菌的种群密度进行控制，后持续施用生防菌2次以上，为生防菌在田间稳定定殖、大量繁殖和持续发挥防病潜力提供时间和空间保障。另外，研发生防菌的优良载体或生存基质，减少化肥、农药与生防菌的直接接触，降低化肥、农药对生防菌繁殖和种群密度扩大的潜在风险，提高生防菌在土壤环境中的生存竞争和定殖能力。

（4）针对生防菌及其产品不易被生产者接受的问题，一方面，应结合多种措施、多种手段，提高其对辣椒枯萎病的防治效果。筛选最佳剂型（如纳米银）、施用时间、施用浓度和施用次数，以确保生防效果。同时，可以将多种作用机制不同的生防制剂或生防菌进行混合施用，以达到协同防病促生，提高防效的目的。另一方面，从环境友好和农业可持续发展的角度出发，通过宣传、培训和示范推广，提高生产者对生物农药和生防菌经济、安全、无残留和持续防病等优良特性的认识。

此外，如何充分利用现代分子生物学和育种技术将生防菌中抗辣椒枯萎病功能基因转入辣椒植株并进行有效的安全性评价，进而提高辣椒的抗枯萎病能力，将是值得深入探讨的内容。