哈茨木霉菌的抗藥性you變改良研究

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1、趙澤：哈茨木霉菌的抗藥性誘變改良研究前言隨著化學(xué)殺菌劑對(duì)生態(tài)環(huán)境，有益生物及人體危害程度的日益嚴(yán)重，以及植物病原菌日益增加的抗藥性，利用一些生物防治菌作為生物殺菌劑來防治植物病害，以減輕化學(xué)農(nóng)藥對(duì)環(huán)境污染的研究引起了世界各國(guó)科學(xué)家的廣泛興趣。木霉菌(Trichodermaspp)自被發(fā)現(xiàn)對(duì)植物病原菌有抑制作用以來，一直作為一種重要的植物病害生物防治因子而倍受關(guān)注。從Weindling于1932年首次發(fā)現(xiàn)木素木霉菌(T.lignorum)對(duì)多種植物病原菌具有寄生作用以來，應(yīng)用其進(jìn)行植物病害的防治已有大量的報(bào)道。近幾年隨著多種商品化木霉制劑研制開發(fā)的成功，

2、使得木霉菌應(yīng)用于植物真菌病害生物防治的研究得到迅速發(fā)展。為植物病原真菌的生物防治在實(shí)際操作上的可行性利用提供了有效的探索途徑，并展示出可喜的應(yīng)用前景【1】。目前世界范圍內(nèi)逐漸發(fā)現(xiàn)的木霉菌多達(dá)數(shù)十種，其中利用較為廣泛的有哈茨木霉(T.harzianum)、綠色木霉(T.virid)、多孢木霉(T.polysporum)等。隨著對(duì)木霉菌拮抗機(jī)制研究的不斷成熟，發(fā)現(xiàn)木霉對(duì)植物病原菌的拮抗作用是多方面的，但較為重要的機(jī)制主要是木霉的競(jìng)爭(zhēng)作用、重寄生作用及抗生作用【2】。目前對(duì)于木霉的誘變方法很多，主要的有化學(xué)、物理、生物等方法：化學(xué)方法包括化學(xué)誘變、復(fù)合處理及

3、定向培育和馴化?；瘜W(xué)誘變是利用化學(xué)物質(zhì)對(duì)微生物進(jìn)行誘變，引起基因突變或真核生物染色體的畸變稱為化學(xué)誘變?；瘜W(xué)誘變的物質(zhì)很多，但只有少數(shù)幾種效果明顯，如烷化劑、吖啶類化合物等。復(fù)合處理是指同一種誘變劑的重復(fù)使用，兩種或多種誘變劑先后使用，兩種或多種誘變劑同時(shí)使用等方法對(duì)目標(biāo)菌種進(jìn)行處理。誘變劑的復(fù)合處理常有一定的協(xié)同效應(yīng)，增強(qiáng)誘變效果，其突變率普遍比單獨(dú)處理的高【3】。定向培育和馴化是人為用某一特定環(huán)境條件長(zhǎng)期處理某一微生物群體，同時(shí)不斷將他們進(jìn)行移種傳代，以達(dá)到累積和選擇合適的自發(fā)突變體的一種古老的育種方法。由于自發(fā)突變的變異頻率較低，變異程度較輕，故

4、變異過程均比誘變育種和雜交育種慢得多。物理誘變通常采用的是輻照誘變，利用紫外線、X-射線、激光、電離輻射、γ-射線、離子束等方式對(duì)出發(fā)菌進(jìn)行輻照。其中紫外光可以使DNA形成嘧啶二聚體，阻礙堿基正常配對(duì)，可以引起突變或死亡。另外嘧啶二聚體的形成，還可以妨礙雙鏈的解開，因而影響DNA的復(fù)制和轉(zhuǎn)錄。利用紫外誘變的方法選育出大量產(chǎn)量高、活性強(qiáng)的優(yōu)良微生物菌種是誘變篩選優(yōu)良菌種的常規(guī)方法。其設(shè)備簡(jiǎn)單、誘變效率高、操作安全簡(jiǎn)便，此外，紫外誘變?cè)诤怂嶂型斐杀容^單一的損傷，所以在DNA的損傷與修復(fù)研究中也有一定的意義【4】。生物方法，即采用現(xiàn)代生物技術(shù)，對(duì)菌種實(shí)行

5、定向的改造，以求獲得新特性的菌種。如Ti質(zhì)粒的插入等。7趙澤：哈茨木霉菌的抗藥性誘變改良研究近年來，新的誘變方法不斷引入，也為菌種的選育提供了其他的選擇，如離子注入、激光誘變等。復(fù)合誘變是指兩種或多種誘變劑的先后使用，同一種誘變劑的重復(fù)作用和兩種或多種誘變劑的同時(shí)使用。普遍認(rèn)為,復(fù)合誘變具有協(xié)同效應(yīng)。兩種或兩種以上誘變劑合理搭配使用復(fù)合誘變較單一誘變效果好。復(fù)合因子處理是指兩種或兩種以上的誘變因子誘發(fā)菌體突變。復(fù)合因子誘變較單一因子誘變?cè)谛Ч泻艽髢?yōu)勢(shì)。各種誘變因子的作用機(jī)制不一樣，主要是DNA分子上的不同基因位點(diǎn)對(duì)各種誘變劑吸收峰值有較大差異，即不同

6、誘變劑對(duì)基因作用位點(diǎn)有一定的專一性，有的甚至具有特異性，因此多因子復(fù)合處理，可以取長(zhǎng)補(bǔ)短，改變DNA分子上多種基因的遺傳穩(wěn)定性，能導(dǎo)致較大的突變，得到更多的突變類型【5】。某一菌株長(zhǎng)期使用誘變劑之后,除產(chǎn)生誘變劑“疲勞效應(yīng)”外,還會(huì)引起菌種生長(zhǎng)周期延長(zhǎng)、孢子量減少、代謝減慢等,在實(shí)際生產(chǎn)中多采用幾種誘變劑復(fù)合處理、交叉使用的方法進(jìn)行菌株誘變。木霉菌對(duì)許多植物病原菌有拮抗作用。然而在目前的作物生產(chǎn)中，許多病害的控制依然以使用化學(xué)農(nóng)藥為主。雖然殺菌劑對(duì)許多植物病害能產(chǎn)生直接的理想殺滅效果，但有效的化學(xué)制劑在整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)中經(jīng)常發(fā)生負(fù)作用，甚至有害于植物自身及

7、其周圍的環(huán)境，同時(shí)也對(duì)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中存在的大量微生物產(chǎn)生不良影響，而其中不少微生物表現(xiàn)出對(duì)植物病原物的較強(qiáng)的拮抗性能。采用木霉菌來抑制植物病原菌可以有效地保護(hù)植物表面許多有益的生防菌種，從而可進(jìn)一步提高對(duì)病原菌的抑制效果，也可以解決使用化學(xué)農(nóng)藥的殘留問題。因此，利用木霉菌防治植物真菌病害，在建立環(huán)保型生態(tài)農(nóng)業(yè)．提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量，以及在農(nóng)業(yè)可持續(xù)性發(fā)展戰(zhàn)略方有著廣闊的開發(fā)前景和重大的意義。由于木霉菌本身屬于真菌生物，對(duì)化學(xué)制劑的傳統(tǒng)農(nóng)藥比較敏感，在大田作業(yè)時(shí)不能與傳統(tǒng)化學(xué)藥劑混施，無法達(dá)到生物防治和化學(xué)防治的雙重效果，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中受到了許多的限制，成為將木

8、霉菌這一生物防治手段運(yùn)用到生產(chǎn)實(shí)踐當(dāng)中的巨大障礙。為了將木霉的生物防治制劑的大面積運(yùn)用，本文選