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(zhǎng)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(wèn)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(yíng)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(zhǎng)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(yáng)性，精氨酸雙水解酶陽(yáng)性，產(chǎn)生黃綠色熒光色素，不需要生

4、長(zhǎng)因子，能利用葡萄糖和芳香族化合物生長(zhǎng)，不利用淀粉，細(xì)胞可為EDTA溶解，最高生長(zhǎng)溫度為35-37C。1.2惡臭假單胞菌的主要特征細(xì)胞大，長(zhǎng)度可超過(guò)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(yáng)性反應(yīng)，最高生長(zhǎng)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(wú)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(zhǎng)加快;植物生長(zhǎng)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(shuō)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(zhǎng)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(zhǎng)，阻止新根伸長(zhǎng);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(zhǎng)的促進(jìn)作用，這說(shuō)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(zhǎng)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(zhǎng)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(yáng)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(shuō)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(lái)，利用熒光假單胞菌防治植物病害的例子越來(lái)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