木霉菌剂在植物病害生物防治上的应用研究

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摘要:木霉是重要的植物病害生物防治菌,由于生防技术的发展,木霉在植物病害生物防治中的作用愈加明显。文章主要讨论了木霉菌株的生防机理、植物病害生物防治中的应用以及菌剂的研究进展,并对木霉菌的应用以及今后有关生防研究工作提出几点展望。

关键词:木霉;生物防治;生防机制;菌剂

中图分类号:S433 文献标识码:A

文章编号:1674-0432(2010)-05-0026-1

木霉是世界公认的高效生防菌株,木霉菌属于半知菌类的丝抱纲丛梗饱目丛梗抱科,是广泛存在于土壤中、植物残体、植物根围、植物叶片及种子、球茎表面及动物粪便上的具有对其他真菌有拮抗作用的丝状真菌。木霉菌由于生长迅速,能产生大量的分生孢子和抑菌代谢产物,在植物病害的防治中发挥了重要的作用,目前已知的具有寄生和拮抗作用的的木霉属种类主要有哈茨木霉、绿色木霉、钩状木霉、长枝木霉、康氏木霉、绿粘帚霉。

本文就木霉在植物病害防治中的应用、木霉菌剂的研究进展等几个方面进行讨论和阐述:

由于木霉菌的拮抗作用具有光谱性,目前已被认为是植物病害生物防治最有效的生防菌之一,其中以哈茨木霉和绿色木霉的研究最为深入。木霉菌还具有适应性强、产抱量大,易于工业化生产、能产生多种抗生物质及溶解酶,降低病原菌产生抗药性等的诸多优点,目前已广泛用于防治多种由真菌引起的植物病害,包括土传病害如立枯丝核菌、镰刀菌等引起的立枯病、猝倒病等,疫霉菌、腐霉菌、链格抱菌等白绢病、疫霉病,以及由炭疽菌引起的炭疽病等,木霉菌主要用来防治土传病害和叶部病害。

从最初被用到生物防治,木霉菌在植物病害的生物防治研究经历了几十年的发展历史,并且拮抗木霉菌的生防效果在国内外的众多实验中得到证实。目前木霉菌剂防治植物病害的方法主要有:土壤处理,如丁万隆利用麦麸生产哈茨木霉菌剂,以添加剂的方式添加到土壤中,对几种要用植物的病害进行了防治实验,结果表明木霉制剂对北沙参菌核病的防治效果为83.6%,对黄芪根腐病菌和西洋参立枯病菌的田间防治效果分别达到80%和60%;叶片喷施,杨春林利用哈茨木霉孢子悬浮液防治黄瓜白粉病,并测定了其对黄瓜的促生作用,结果表明木霉菌株T-30有明显的促生作用,可以增加叶片数和蔓藤的长度,从而增加产量,并可有效控制大棚内黄瓜白粉病的发展,防治效果达到78%;木霉菌剂在林木病害的防治中也取得的不错的防治效果,如防治苗木立枯病、杨树烂皮病等,其中林间防治杨树烂皮病,防治效果达82.4%。

自从1932年Weindling发现木霉菌对植物病原真菌有拮抗作用,70多年来国外专家、学者对木霉菌生物药剂的开发做了许多尝试和深入的研究,但是,与国外木霉菌剂研制的水平相比,目前国内还处于小规模的试验阶段,真正形成商品化的产品很少,目前世界上商品化的木霉产品不多,主要集中在欧美国家和地区,在整个生防菌剂产品中,木霉菌剂产品约占到60%左右,如美国、西班牙、以色列、新西兰等国家,比较著名的如美国BioWorks公司出品的哈茨木霉(T-22)产品,已经在田间和温室内广泛应用,其活性成分T-22主要通过重寄生作用来对病原菌的生长进行抑制,并形成了一系列的产品,对于土传病害和叶部病害均能有效的控制和保护。以色列的木霉菌剂产品研制和开发也相对发达,最早的产品是Makhteshim公司出品的哈茨木霉(T-39)系列产品如Trichodex等,其最初用在由Botrytis cinerea引起的灰霉病、白粉病和炭疽病等的防治,并取得了极佳的防治效果,但是目前由于研发费用较高,已经停产。目前以色列的木霉菌剂产品主要是有以色列希伯来耶路撒冷大学农学院下属的生物公司Mycontrol研制的Trichoderma 2000等产品,主要是进行植物根部病害如丝核菌、腐霉菌等的防治。

拮抗木霉菌的生防效果已在很多应用实验中得到证实,但由于受外界环境的影响,木霉群体的定殖能力和生存能力受到一定的限制,其生防效果不稳定。这也是所有的生防拮抗菌应用上的主要问题,因此当前木霉生防菌剂的相关研究开发方向为:

第一、利用现代基因工程技术如DNA重组、原生质体融合的手段培育耐环境胁迫,拮抗能力强的生防工程菌株。

第二、进行发酵条件的优化,以提高固体发酵分生孢子产量和液体发酵抗生素的代谢水平。

第三、利用分子生物学技术研究木霉与寄主和病原菌之间的作用的分子机理,并通过构建cDNA文库,筛选功能基因。

第四、进行菌剂的保藏和菌株的复壮研究。

参考文献

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作者简介:顾少华(1963-),男,辽宁凤城人,就职于辽宁省凤城市赛马林场,助理工程师,研究方向:林业经营、森林保护。