熒光假單胞菌與植物病害生物防治

熒光假單胞菌與植物病害生物防治

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1、楊合同,王少杰,許勃。1993。熒光假單胞菌與植物病害生物防治。山東科學(xué)。6(3):50-56熒光假單胞菌與植物病害生物防治楊合同王少杰(山東省生物研究所,濟(jì)南250014)許勃(山東省科委)摘要熒光假單胞菌對(duì)多種植物病害具有防治作用,它首先在植物根際定殖,然后靠噬鐵索對(duì)鐵離子的競(jìng)爭(zhēng)和抗生素的拮抗作用抑制病原菌的生長發(fā)育,保護(hù)植物體免受病菌危害,熒光菌在根際的定殖能力與它同根系分泌物的凝集能力有關(guān),與它在根表的短期不可逆吸附也有一定關(guān)系.熒光菌菌劑研究較多,目前最好的可貯存一年.雖然熒光菌已成功地用于一些病害的生物防治,但仍有許多問題有待解決。關(guān)鍵詞:

2、熒光假單胞菌;噬鐵素;抗生素;病害生物防治大多數(shù)好氣性和兼性厭氣微生物能產(chǎn)生一種低分子量化合物,用以在低鐵生境中獲取鐵索營養(yǎng),這種物質(zhì)對(duì)鐵離子Fe3+具有專一的高度親和性,稱為噬鐵素(Siderophore).熒光假單胞菌的水溶性熒光色素就是一種噬鐵素,這類細(xì)菌對(duì)植物生長發(fā)育導(dǎo)有良好刺激作用,并能防治某些植物根部病害,是植物病害生物防治中研究較多的一類噬鐵素產(chǎn)生菌,下面以熒光假單胞菌為主介紹有關(guān)研究概況。熒光假單胞桿菌的主要種類群熒光假單胞菌有8個(gè)種,其中菊苣假單胞菌(Pseudomonascichorii),丁香假單胞菌(P.syringae)和綠黃

3、假單胞菌(P.viridiflava)是植物致病菌,銅綠假單胞菌(P.aeruginosa)是機(jī)遇性人體致病菌,偶爾也造成洋蔥腐爛;另外4個(gè)種是腐生性的,分別為熒光假單胞菌(P.fluorescens),綠針假單胞菌(P.chlororaphis),致金假單胞菌(P.aureofaciens)和惡臭假單胞菌(P.putida).這些種類均能產(chǎn)生擴(kuò)散性熒光色素,但與植物病害防治有關(guān)的主要是熒光假單胞菌和惡臭假單胞菌。1.1熒光假單胞菌的主要特征細(xì)胞有多根極生鞭毛,可水解明膠,不產(chǎn)生綠膿菌素,氧化酶反應(yīng)陽性,精氨酸雙水解酶陽性,產(chǎn)生黃綠色熒光色素,不需要生

4、長因子,能利用葡萄糖和芳香族化合物生長,不利用淀粉,細(xì)胞可為EDTA溶解,最高生長溫度為35-37C。1.2惡臭假單胞菌的主要特征細(xì)胞大,長度可超過4um,不水解明膠,不產(chǎn)生綠膿菌素,氧化酶和精氨酸雙水解酶均呈陽性反應(yīng),最高生長溫度為35~37C.生物防治作用熒光假單胞菌Cl2(P.fluorescens)和假單胞菌A2(Pseudomonasspp.)兩個(gè)菌株對(duì)蘑菇褐斑病具有防治作用,能使無病斑蘑菇產(chǎn)量提高8.0-16.6%,業(yè)已形成商業(yè)化生產(chǎn).Olivier等用非致病性托拉氏假單胞菌(P.tolaasii)和熒光假單胞菌噴布菇床覆蓋物,蘑菇褐斑病發(fā)

5、生率降低了40-60%.小麥根及際有大量熒光假單胞菌和惡臭假單胞菌存活,它們的群體大小與小麥全蝕病(Gaeumonnmycesgraminisvar.tritici)的自然衰退有關(guān).有些菌株在平皿上對(duì)小麥全蝕病菌有抑制作用,用于處理小麥種子可有效控制全蝕病的發(fā)生,防治效果可達(dá)80%以上.從鐮刀菌(Fusariumspp.)抑病土壤中分離的惡臭假單胞菌等能轉(zhuǎn)變誘病土壤為抑病土壤,能抑制鐮刀菌厚垣孢子的萌發(fā).Kloepper等的研究結(jié)果表明,P.fluorescens組群的菌株噴布馬鈴薯種薯后細(xì)菌可迅速定殖于根系并沿新根發(fā)展,最終取代根圍土居微生物,結(jié)果植

6、物生長加快;植物生長的增強(qiáng)不僅發(fā)生于天然土壤中,沒有抑菌作用的突變株不表現(xiàn)這種效應(yīng),說明熒光菌對(duì)植物根際有害微生物具有防治作用,減輕了有害微生物對(duì)植物體的不良影響,從而表現(xiàn)為植物生長發(fā)育的改善.Loper等發(fā)現(xiàn),某些對(duì)植物有害的假單胞菌(包括熒光菌)能產(chǎn)生吲哚乙酸(IAA),可導(dǎo)致甘蔗根系畸形生長,阻止新根伸長;Suslow發(fā)現(xiàn),有些土壤噬菌體能削弱根際有益細(xì)菌對(duì)植物生長的促進(jìn)作用,這說明并非所有熒光假單胞菌均可用于防治植物病害和改善植物生長狀況,有些菌株本身就有害,有益菌也受其它因子的限制,要求在篩選生防菌時(shí)應(yīng)充分考慮細(xì)菌本身的性狀及其影響因素.Sc

7、hroth和Hancock指出,長期的病害生物控制與一大群微生物有關(guān),而短時(shí)的生物防治則僅與一種"關(guān)鍵"的微生物有關(guān).熒光假單胞菌可降低馬鈴薯根際真菌群體23-64%,革蘭氏陽性細(xì)菌群體25-93%;對(duì)小麥全蝕病有防治作用的熒光假單胞菌施于種子上后能于小麥根標(biāo)定殖存活,說明利用某一種"關(guān)鍵性"微生物短時(shí)內(nèi)防治植物病害是有內(nèi)在基礎(chǔ)的.近年來,利用熒光假單胞菌防治植物病害的例子越來越多,如防治棉花立枯病(Rhizoctoniasolani),棉花粹倒病(Pythiumultimum),小麥根腐病(Pyhthiumspp.),煙草黑脛病(Phytophtho

8、raparasiticavar.nicotianae),以及水稻鞘腐病(Sarocladium

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