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园艺植物病害的微生物防治机制及生物农药的开发.docx

花匠小妙招
2024-09-21 08:51

园艺植物病害的微生物防治机制及生物农药的开发园林植物及其产品的生产和贮藏往往受到一些疾病的影响。随着园艺生产规模的扩大和栽培设施的推广应用,病害的发生日趋严重。以往的园艺植物生产大多采用化学(农药)方法来控制病害的发生与发展。然而,化学农药的长期使用势必造成病菌的抗药性、农药对环境的污染以及引起破坏环境生态系统中生物的多样性和相互的平衡关系等一系列问题。随着人们生活质量的提高,对无公害(绿色)食品的需求也日渐增长。人们对防治植物病虫害以“预防为主、综合防治”方针的认识也逐步深入。生物防治作为综合防治的重要组成部分,具有无污染、无公害、长效性等优点,是园艺植物及其产品生产中治理病虫害的经济、有效、持续的途径。同时,生物防治也将是21世纪绿色(园艺)食品生产中病害防治的主攻方向。 1 微生物防治植物病害的机制在自然界中,微生物与微生物之间,微生物与病原物之间存在着相互抑制或相互促进的复杂关系。利用微生物防治植物病害,就是利用微生物对病原物的抑制作用。微生物防治植物病害的方式(机制)主要有竞争(空间和养分)、诱导免疫、抗生(分泌抗菌素)和重寄生等。近几年,世界各国加大了对微生物防(治)植物病的研究与利用。目前已开发和生产出几十种植病生防菌制剂,主要的见表1。 1.1 健全植物抗病性和体外保护用某些病原物的无毒突变体或与这亲缘关系密切的腐生菌接种园艺植物,可以使其对后来病原物的侵染产生抗性。人们把这个现象称为“免疫”和“交互保护”或“诱发抗性”。诱导植物对病原物产生抗性,最早的成功例子是用放射形土壤杆菌(Agrobacterium radiobacter)84菌株防治由根癌土壤杆菌(A.tumefaciens)引起的桃树冠瘿病。无致病力菌株或弱毒菌株在园艺植物病害的生物防治中的研究很多。主要有体内拮抗保护、产生抑制物和体外保护3种表现方式。体内保护是利用与病原相似的无毒或弱毒(菌)株系,接种后对病原产生抗性。在果树蔬菜等园艺植物上已广泛应用,如柑桔衰退病毒的弱病毒株系已应用于生产,表现出对该病毒强毒株系的侵染的抗性作用。Mclntyre等人观察到,把无毒的Erwinia amylovora接种于生长旺盛的梨树枝梢上24 h,然后接上有毒的E.amylovora,火疫病的症状就会延迟出现。利用栗疫病的低毒菌株已达到防治栗疫病的良好效果。产生抑制物控制病原侵染是许多园艺植物生物防治抗病的主要方式。日本Arwiyanto等在研究中发现一株无致病力的青枯病(Pseudomonas solanacearum)菌株Str-10,用其接种番茄,可诱导植株产生一种比对照浓度高很多的细菌生长抑制物——番茄素(tomatine),可有效地抑制番茄青枯病的发生和扩展(Anuratha,C.S.,1990)。中国台湾Chen(1984)用青枯假单胞菌(ABPS)121菌株、日本Tanaka等(1990)用ABPS M4S菌株、日本Hara和Ono(1991)用ABPS OM2菌株、朝鲜Yi( 1991)用ABPs Y61-6菌株、伍欣正等(1988,1993)用ABPS菌株MA-7和NO2-104防治番茄、烟草青枯病等,在小区试验中均取得良好的防治效果。此外,在花生上利用青枯病无致病力菌株A-P7和A82在花生茎部做毛细管滴注接种,可诱导茎部产生抗病性,此抗病性可维持10 d以上,且具有一定传导性,也同样使产生类似细菌素的抑制物质达到抗病作用。体外保护主要是指植物的根际有益微生物或无害微生物的的大量增殖抑制病害微生物的生存数量,从而达到防病作用。从土壤中分离到的革兰氏阳性细菌如芽孢杆菌和链霉菌菌株往往很少能够在植物的根区定殖并形成一个庞大的群体,而假单胞菌属(Pseudomonas seudomonas)细菌常能在植物根际土壤中大量增殖,许多菌株对植物有抑制病害、促进生长的作用。何礼远和康耀卫(1990)用荧光单胞菌(P.fluorescens)JF,菌株菌液对花生种子浸泡诱导接种,对土壤中青枯菌的侵染具有明显的抵抗能力。 1.2 外生菌根的种植许多真菌能与高等植物的根共生形成菌根。菌根真菌由于一部分在根外,一部分在根内与寄主共生,而有着特殊的生态位。菌根真菌作为根际群落的组成部分,其多方面的作用受到越来越广泛重视,并已开始将它用于植物病害的生物防治。印度Suresh和Rai(1991)发现受泡壤丛枝状菌(VAM)感染的番茄根围菌根提取物可抑制青枯病菌(P.solanacearum)的生长。菲律宾的一项研究发现,某种菌根减弱了番茄细菌性青枯病的严重程度(Haynard,1991)。VAM真菌与杨树共生后,能促进杨树对水分和养分的吸收,增强树势,从而提高杨树对溃疡病的耐病性。VAM的作用可能是建立了2种机械屏障,阻止病原细菌进入寄生组织。