枯草芽孢杆菌防治植物真菌病害研究进展(2)
发布时间:2021-06-06
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上海农业学报22卷
件13d开始显著下降”o。Asaka等”o对出c洲“5s“锄玩ItBl4和NB22研究表明其在土壤中以细胞存活一段时间后(大约14d)主要以芽孢形式在土壤中长期存活。
竞争作用的研究手段主要是传统的抗生素标记,但该技术难以直观、准确地区分土著微生物和人工接种微生物。近年来随着分子生物和生化分析技术的发展,一些新技术、仪器被用于生防菌定殖和种群建立等竞争作用的研究。枯草芽孢杆菌亦不例外,如扫描电镜观察”。J、荧光标记-…、ELISA9J、PCR.”“”等技术都被应用于枯草芽孢杆菌竞争作用的研究。
1.2拮抗作用
拮抗作用主要指由于微生物的同化作用产生抗菌物质抑制有害病原物的生长或直接将病原物杀灭。自1952年J.Babad等从枯草芽孢杆菌培养液中分离出抗真菌肽以来。“j,不断有新的枯草芽孢杆菌产生的拮抗物质发现,在生防中起关键的作用。
枯草芽孢杆菌抗菌物质合成途径包括核糖体途径和非核糖体途径,非核糖体途径合成的脂肽抗生素在多数菌株中被合成,是拮抗活性作用的主要成分。脂肽抗生素根据其结构上的差异分为Iturin家族、surfactln和Fe职yclnA、Tj,加上一些结构未知的环肽抗生素,如Ehc删“Jx“缸ifi5TG一26产生的一种新的抗真菌小肽I中一1……。Iturjn家族成员包括IturinA、c、D、E,BacjIlomycinL、D、F,Mycosubtil“3’”。。其他非核糖体途径合成的抗菌物质如某些菌株分泌的挥发性抗菌物质(AvFS)o…、2肽抗生素”“、环状13肽Mvcobacillin¨5’等。核糖体途径合成的抗菌物质如BotrycidinAJl316、AlⅢnB一1等细菌素““、几丁质酶及乙酰基氨基葡糖苷酶(NAGasc)““等细胞壁降解酶类、一些未鉴定的抗菌蛋白如谢海平等”“发现mczzz“ss“mz』z5Bs—l合成一种新的非肽类抗真菌化合物。
枯草芽孢杆菌产生的抗菌物质主要通过溶解细胞壁或细胞膜,造成原生质泄漏使菌丝断裂或畸形,同时抑制孢子萌发。有些抗菌物质如Surfactin还能在植物的根部形成一层生物膜(Biofilm),该膜能保护植物根部免受病原菌的入侵‘”3。结构不同的抗菌物质抑菌机理也不同,而某些菌株同时分泌的多种结构相似的抗菌物质还表现协同的抑菌效果”…。
1.3诱导植物抗性作用
枯草芽孢杆菌不但能抑制植物病原菌,而且能通过诱发植物自身抗病机制从而增强植物的抗病性能,即诱导植物抗病性作用,是生防菌发挥生防作用的一个重要方面。近来发现诱导植物抗性也是枯草芽孢杆菌生防作用的重要机制之一。I妃c扰“ss“6£ifi5FzB24(r)产生与植物抗性蛋白合成基因表达相关的信号蛋白,诱导植物抗性,也通过分泌相关蛋白如丝氨酸专性肽链内切酶(Serinespecificendop印tidascs)直接诱导植物抗性。2J。出cz““sJ“6fi协AFl处理木豆种子能诱导木豆苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性增加”J。I妃cif缸Nw6fz执IN937也能诱导黄瓜对EⅢ抽缸}m如西础池的抗性,水稻纹枯病生防菌B一916能诱导水稻叶鞘细胞PAI,、PO、PP0和Ⅸ)D活性增强,Tang等研究臼王发现B口f洲“5s“m玑sB3能诱导小麦P0活性的增加并产生新的P()““。
除了以上捉到的3方面的直接起作用的生防机制外,1998年发现生防枯草芽孢杆菌能促进植物根系生民及促进植物生长,间接防治病害发生。用&c洲“ss“6tif如FzB24(r)处理过的KohIrabt(大头菜)根系比没有处理的发达得多;且FzB24(r)液体培养物中还存在植物生长素及类似代谢物如细胞分裂素、玉米素、脱落酸、赤霉酸等,无论是对萝h或小麦根部处理还是叶面喷施都起到很好的生长促进作用”J。2生防枯草芽孢杆菌育种研究
通过育种可以提高有效产物的产量或质量、改善菌种特性、简化工艺条件以及开发新品种等,其方法有湃变育种、杂交育种、基因工程育种及代谢控制育种。刘生防枯草芽孢杆菌的育种研究主要集中在诱变育种和基因工程育种,通过育种提高其抗菌物质产量和改善菌种特性。诱变育种具有速度快、收效大、方法简单等优点,通过诱变提高枯草芽孢杆菌生长速度及其抗菌物质的产量,增强枯草芽孢杆菌拮抗活性。au“an。Bema】等8“使用Acridlneorange作诱变剂咀£缸i“Hss“6f垅sA47为出发菌株选育出突变株M40,该突变株在PDA培养基上对Bdne—拮抗效果明显增强。陈志谊等””通过自然选育、紫外诱变和硫酸二乙酯诱变选育出1株突变株,其拮抗性能比原始出发菌株B一916提高了2100%,生长速度提高了329%”…。叶枝青等。22。利用离子注入诱变筛选获得了高效真菌拮抗菌&zcifz“ss“镢如JA。
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