主要生防微生物类群

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1、第三章主要生防微生物类群（生防细菌、放线菌、真菌）一、生防细菌Maarten等(1997)报道常见的对植物病害有生防作用的细菌多集中在以下几个属：假单胞杆菌属(Pseudomonas)包括荧光假单胞菌，土壤杆菌属(Agrobacterium)，欧文氏杆菌属(Erwinia)，伯克氏杆菌属(Burkholderia)，芽胞杆菌属(Bacillus)等。（一）荧光假单胞菌荧光假单胞菌（Pseudomonasfluorescens）属于假单胞杆菌属，是植物根际有益微生物中种群数量最大的一类革兰氏阴性菌，其营养需

2、要相对简单、能够利用根分泌物中大部分营养迅速在植物根基定殖。同时因其中一些菌株具有促生和生防作用，使其成为最具有应用前景的植物根围促生细菌(Plantgrowth-promotingrhizobacteriaPGPR)之一。近来年，国内外利用荧光假单胞菌防治土传病害的研究和应用都取得很大的进展(表1)。表1目前在美国上市的荧光性假单胞菌类PGPRTable1-1PseudomonasproductsfordiseasecontrolinUSAmarketPGPR产品名防治对象应用作物制造/销售厂家荧光假单

3、胞菌BlightBanA506霜冻、解淀粉欧文氏菌杏、苹果、蓝莓、樱桃、桃、李、马铃薯、草莓、番茄PlantHealthTechnologies荧光假单胞菌ConquerPseudomonastolassii蘑菇MauriFood荧光假单胞菌菌株NCIB2089VictusPseudomonastolassii蘑菇Sylvan丁香假单胞菌ESC-10Bio-save100Bio-save-1000BotrytiscinereaPenicilliumspp.,Mucorpyroformis,Geotrchu

4、mcandidum果类（Bio-save100）柑桔（Bio-save100）SpawnLaboratoryEcoScienceCorp.丁香假单胞菌ESC-11Bio-save110同上梨果类EcoScienceCorp.1荧光假单胞菌的生防机制荧光假单胞菌作为PGPR与植物间的相互作用十分复杂。研究表明其促进植物生长多数是以病原菌存在为前提，抑制病原菌对植物根系的危害，间接促进植物的生长。生防荧光假单胞菌的作用机理多种多样，就目前已经肯定的机理，包括抗生作用、营养和位点竞争、诱导抗病性等等。（1）营养

5、和位点竞争15不同的作物根际为微生物提供的可利用营养不同。有益微生物和病原菌之间竞争有限的营养物质必然会影响病原物的生长和致病性。Daniel等（1991）获得了荧光假单胞菌的突变株M114，它是蛋白酶缺失突变体，不能利用葡萄糖、海藻糖、葡糖酸、果糖，甘露醇和甘油，而且对琥珀酸，苹果酸和延胡索酸的利用方面有缺陷。突变体M114和野生型菌比较，在甜菜根际定殖能力无显著的差别。但与野生菌株相比，M114在甜菜的根际能够充分地利用各种不同的碳源营养。作物根际含有大量以植物和微生物不能利用的形式存在的铁元素。在根

6、际土壤中，Fe(OH)3的溶解度非常低，有效铁Fe3+的浓度仅有10-17mol/L，远远不能满足微生物正常的生长需要(10-5-10-7mol/L)。因此，在微酸性、中性和碱性土壤中，有效铁Fe3+浓度都满足不了微生物正常生长需要的有效铁含量。大多数的微生物都能产生一种低分子量的、与Fe3+具有很高亲和力的物质，称为嗜铁素（Siderophore）。Klopper等（1980）首次发现和证明了荧光假单胞产生的嗜铁素作为一种作用机制在生物防治中具有重要作用。其将荧光假单胞菌野生菌株与化学诱变获得的不产嗜铁

7、素的突变菌株分别与病原物接种在Fe3+贫乏的培养基中，发现野生菌株显著抑制病原菌的生长，而突变菌株对病原菌没有抑制作用。向缺铁介质中补加嗜铁素后，突变菌株则恢复了对病原菌的抑制作用。以上结论说明在铁胁迫条件下，荧光假单胞菌通过产生嗜铁素，在与病原物竞争铁营养的过程中占有优势，从而抑制了病原物的生长。此后许多研究表明在荧光菌对根际有害微生物，如小麦全蚀病菌（Gaeumannomycesgraminisvar.tritici）、镰刀菌枯萎病菌（Fusariumoxysporiumspp.）和腐霉根腐病菌（Py

8、thiumspp.）的生物防治中产生的嗜铁素都有抑制病原菌的作用。进一步研究表明，植物根际的荧光假单胞菌产生的嗜铁素与三价铁离子形成复合体，可被荧光菌和植物利用，而病原菌则不能利用，因此其不能获得生长需要的铁离子，种群数量减少，致病力降低，而间接的保护了植物健康的生长。根际生态位点的竞争是生物防治土传病害的另一个作用机制。大量研究证实，防病效果好的生防细菌，大多具有定殖能力强，能够分布于根的各个区域的特性。通过种子处理，假单胞