枯草芽孢桿菌概況

1、枯草芽孢桿菌研究概況國內(nèi)外關(guān)于枯草芽孢桿菌的研究與應(yīng)用已有100多年的歷史，早期大部分工作集中在形態(tài)觀察、分類鑒定、生理機(jī)制、功能發(fā)掘及防治等方面。近年來，對枯草芽孢桿菌的研究漸進(jìn)到遺傳學(xué)與分子生物學(xué)領(lǐng)域，研究內(nèi)容體現(xiàn)在特定功能基因的尋找并克隆到需要的物種中或者通過誘變、基因工程等手段對枯草芽孢桿菌生產(chǎn)菌進(jìn)行遺傳改造等。2.1國外研究概況1945年Johnson等報道，枯草芽孢桿菌具有防治植物病害的作用。此后，用枯草芽孢桿菌制備生防制劑

2、防治植物病害的研究成為國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。1980年P(guān)apavizasGC報道，枯草芽孢桿菌可以防治水稻等作物的多種土傳真菌病害。1992年Hwang等報道，用枯草芽孢桿菌可以防治豌豆的Rhizoctoni根腐病。20世紀(jì)90年代后，國外已有多種枯草芽孢桿菌制劑投放市場。美國Agraquest公司用枯草芽孢桿菌(B.subtilis)QST713菌株和QST2808菌株分別開發(fā)出活菌殺菌劑SerenadeTM和SouataAS，已在美國登

3、記使用，葉面施用可防治蔬菜、櫻桃、葡萄、葫蘆和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等細(xì)菌和真菌病害。GBO3(商品名為Kodiak)和MBI600(商品名為Subtilex)分別由美國Gustafson公司和MicrobioLtd公司開發(fā)，根部施用或拌種可防治鐮刀菌(Fusariumspp.)、曲霉屬(Aspergillusspp.)、鏈格孢屬(Alternariaspp.)和絲核菌屬(Rhizoctoniaspp.)引起的豆類、麥類、棉

4、花和花生根部病害。2001年Gustafson將解淀粉枯草芽孢桿菌和枯草芽孢桿菌混合制成混合生防藥劑，稱為BioYield。解淀粉枯草芽孢桿菌變種(B.subtilisvar.amyloliquefaciensFZB24)作為植物促長劑被Taensa公司商品化生產(chǎn)，商品名TaegroTM。施用于溫室或室內(nèi)栽培樹苗、灌木和裝飾植物根部，可防治由鐮刀菌和絲核菌引起的根腐病和枯萎病。俄羅斯全俄植保所開發(fā)了枯草芽孢桿菌可濕性粉劑AlifineB

5、，可用于防治多種作物真菌(Fusarium，Rhizoctonia，ohyta，Colletotrichum，Sclerotinia，Botrytis，etc)病害，田間防效高達(dá)60％~95％，增產(chǎn)達(dá)25％~35％；另一枯草芽孢桿枯草芽孢桿菌和熒光假單胞菌復(fù)配的可濕性粉劑，通過灌根處理防治三七根腐病。武漢天惠生物工程有限公司完成登記并投產(chǎn)的枯草芽孢桿菌BS208可濕性粉劑抗灰霉、白粉2種病害，為細(xì)菌性植物保護(hù)劑，是多種植物病原菌的競爭性

6、抑制劑。它通過競爭性生長繁殖占據(jù)生存空間的方式來阻止植物病原菌的生長，能在植物表面迅速形成一層保護(hù)膜，使農(nóng)作物免受病原菌為害?？莶菅挎邨U菌還能分泌抑菌物質(zhì)，抑制病菌孢子發(fā)芽和菌絲生長。江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院陳志誼等經(jīng)過多年生物防治水稻病害的研究獲得了防治水稻紋枯病的效果達(dá)50.0％~81.0％的枯草芽孢桿菌B916菌株，現(xiàn)已在江蘇等地得到廣泛推廣。黑龍江省科學(xué)院應(yīng)用微生物研究所研發(fā)的枯草芽孢桿菌水劑主要防治瓜類及保護(hù)地蔬菜枯萎病、立枯病和豆類

7、根腐病，已在黑龍江等地進(jìn)行推廣應(yīng)用。。表2列舉了我國在植物病害防治上已登記注冊并商業(yè)化生產(chǎn)應(yīng)用的枯草芽孢桿菌生防菌劑產(chǎn)品。3作用機(jī)制3.1防治植物病害枯草芽孢桿菌(Bacillussubtilis)是一種嗜溫、好氧、產(chǎn)芽孢的桿狀細(xì)菌，其生理特征多樣，分布廣泛，極易分離培養(yǎng)。該菌在自然界中廣泛存在，對人畜無毒無害，不污染環(huán)境，能產(chǎn)生多種抗菌素和酶，具有廣譜抗菌活性和極強(qiáng)的抗逆能力?？莶菅挎邨U菌不僅可以在土壤、植物根際體表等外界環(huán)境中廣泛存

8、在，而且是植物體內(nèi)常見內(nèi)生細(xì)菌，尤其是在植物的根、莖部。目前該菌已經(jīng)在水稻、大豆、棉花、小麥、辣椒、番茄、玉米等農(nóng)作物上顯示出很好的病害防治效果?？莶菅挎邨U菌通過成功定殖至植物根際、體表或體內(nèi)，與病原菌競爭植物周圍的營養(yǎng)，分泌抗菌物質(zhì)以抑制病原菌生長，同時誘導(dǎo)植物防御系統(tǒng)抵御病原菌入侵，從而達(dá)到生防的目的。其主要防治對象為絲狀真菌所引起的植物病害，如水稻紋枯病(Stagonospacurtisii)、小麥紋枯病(Rhizoctoniac