利用木霉菌生物防治黄瓜枯萎病研究进展_王英姿.doc

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1、北方园艺 2008. (IQ): 81 82 专题综述 利用木霉菌生物防治黄瓜枯萎病研宄进展 王 英 姿 ， 纪 明 山 ， 祁 之 秋 ， 谷 祖 敏 ， 张 杨 (沈阳农业大学植物保护学院，辽宁沈阳 110161) 中图分类号 :S 436.421.1+3 文献标识码 :A 文章编号 :1001 0009(2008)10 0081 02 随着种植结构调整，保护地温室和大棚面积不断增 加，特殊环境条件导致黄瓜枯萎病等土传病害日趋严 重，给保护地生产造成危害。目前除嫁接外缺少 无公害 防治手段。近年人们生态意识日益提高，越来越注重生 活质量，无公害蔬菜生产受青睐，生物防治受到重视。 木霉菌是一

2、类历史悠久的生防真菌，也是公认有前途的 生防因子。 1 黄瓜枯萎病病原、发生和危害 黄瓜枯萎病又叫蔓割病、萎蔫病，是土壤传播、根部 侵入的一种维管束病害。一般发病率 20% 30%，严重 也块达 80% 90%，甚至全部毁种。幼苗到成株期均可 发病，采收后期病情渐重，对黄瓜品质和产量造成严重 影响。各黄瓜产区均有发生，北方尤为严重，限制了黄 瓜生产。 黄瓜 枯萎病病原为半知菌亚门镰孢霉属真菌，我国 目前发现 2 个致病种，黄瓜尖孢镰孢菌 ox_ys- por 画 Csc/z/) Owen和瓜萎鎌抱菌 sarium bulbigenum CKE. et Mass var. nireum(E.F.

3、Sm) Wrj。前者有 4 个生理小种，我国为生理小种 4 号 1。 病菌以菌丝体、厚垣孢子或菌核在土壤及病残体越 冬，是翌年初侵染来源。种子带菌是远距离传播的主要 途径。病菌从寄主根部伤口和根毛端细胞侵入，在薄壁 细胞和细胞间隙生长，侵入维管束在导管中快速发育， 分泌胞壁降解酶和毒 素，使植株萎蔫，导管变褐。适温 潜育期幼苗 5 10 d， 成株 10 15 d。 收获后病菌随种 子、病残体可直接在土壤中越冬，完成循环。 2 黄瓜枯萎病的防治现状 2.1 选育抗病品种 抗病育种是经济有效途径之一。但存在抗性水平 不高，很难起到有效作用。 2.2 土壤消毒 第一作者简介 :王英姿 (1969-

4、)，女，硕士，高级实验师，现从事农药 生物测定方面的研宄工作。 E-mail: wangyZ3333 %。 通讯作者 :纪明山。 收稿日期 :2008 04 22 采用化学或物理方法消除或减少初侵染源。播种 前对重病地或苗床土进行药剂处理。操作困难且破坏 土壤微生物区系，对植物生长和其它病害防治不利。 2.3 轮作 与非瓜类作物轮作。但该菌土壤存活期长，轮作期 长，限制大棚蔬菜生产。 2.4 嫁接 利用南瓜作砧木的嫁接技术应用成为黄瓜枯萎病 防治一条有效途径。但有工作量大，技术要求高，瓜条 品质下降等缺点。 2.5 化学药剂防治 由于该病是土传病害，化学农药很难达到作用位 点，有效化学药剂少。

5、发病后采用多菌灵灌根有一定作 用。寻找一条安全、有效、无公害的防病 手段得到人们 广泛认同，生物防治逐渐进入人们视野。 3 生物防治在黄瓜枯萎病防治中的应用 国内外有许多报导利用生防手段成功防治了黄瓜 枯萎病。吴营昌利用从黄瓜枯萎病植株上分离到的尖 ?包镰刀菌弱致病菌株，诱导了黄瓜对枯萎病的抗性 2。 Yang S S 从各种作物健康组织和根围土壤筛选出非致 病菌，诱导接种黄瓜幼苗，可有效保护黄瓜不受枯萎病 菌侵染 3。Gessler和 Kuc利用黄瓜炭疽病菌接种培养 基上黄瓜植株，诱导出对枯萎病抗性 |4。李洪连利用柑 梧炭疽菌诱导了黄瓜 抗性 5。许煜泉利用假单胞杆菌 M18 菌株浸种或定

6、植后根际土壤浇灌，黄瓜枯萎病发病 率比对照组降低了 70% 80%6。 在国内外研究中，利用 7h_c/! c/er_ spp.防治植物 病害特别是土传病害的报道特别多。利用木霉菌防治 作物猝倒病、立枯病、灰霉病、纹枯病等都取得了良好效 果。对作物枯萎病防治也有很多报道。赵国其研宄了 绿色木霉菌对西瓜枯萎病控制作用，表明木霉菌能抑制 病菌生长，保护瓜苗 71 Sivan 和 Chet 研究了 Aarz/- T-35菌株在棉花和西瓜枯萎病防治中营养竞争机 制 |8。 但国内关于木霉菌对黄瓜枯萎病生物防治的研究 特别少，往往局限于培养皿对峙试验和简单盆栽或田间 81 。专题综述。 北方园艺 200

7、8 (10): 81 82 防效测定。 虽然生物防治具有无公害等优点，然而目前仍存在 诸多不足之处。主要表现为防效不高、不稳、持久性差 ; 生防菌难定殖 ;商业生产困难等。另外一个潜在的忧患 是安全性问题。如交叉保护中非致病菌可能转变为致 病菌，某些生防菌可能对其它作物表现毒害或致病作 用，及转基因微生物可能引起的基因漂移 等问题。通过 人们的努力，一些问题已经解决。一些商品化制剂已应 用于生产。美国 “Trichoderma 2000”等多个产品获得登 记。但仍需不断研宄解决不断出现的问题。 4 木霉菌的生防机制 4.1重寄生作用 重寄生是一种真菌对另一种真菌的寄生作用，是微 生物间 3 种

8、主要拮抗性作用 (抗生、竞争、重寄生 )之一。 spp.是几种在经济上重要的植物病原真菌 的重寄生菌，通过寄生作用破坏寄主真菌。 4.2 抗生作用 木霉菌能产生具有抗真菌和 (或 )抗细菌活性的次 级代谢产物、产生挥发性和不挥发性具有抗生作用的化 合物，其 中一部分已证明与生防活性相关，但并非唯一 因子，只是极其复杂的生防系统中的一个机制。 4.3 竞争 当两个或更多微生物对同一资源有更多要求时就 会发生竞争作用。如果拮抗物生长导致病菌种群或侵 染源数量减少，则竞争将产生对病害控制。但引入生物 因子和土著微生物区系竞争也会使引入微生物长期定 殖产生困难。 4.4 诱导抗性 一些证据表明木霉菌能

9、引起植物诱导抗性。植物 - 木霉菌互作引起防卫反应可能是局部或系统的。系统 抗性诱导能使整株抵抗多种植物有害生物。 4.5 对植物生长的促进作用 该机制处于研究中，目前有两种假说 。一个是通过 控制次要病菌起作用 :所有在开放环境中生长的植物都 不同程度地产生病害，因而不能达到潜在的最大生长。 当用木霉菌处理这些被 控制 植物后，病害受抑制而促 进了植物生长。另一个是对植物生长直接促进作用 :越 来越多的研究表明对次要病害控制所起作用有限甚至 根本不存在。 Windham 等证明木霉菌对植物生长促进 是直接作用结果。他们用玻璃纸将待萌发玉米、番茄和 烟草种 子 与 或 菌 丝 制 品 分 隔，

10、得到一种扩散性生长促进因子存在的证据，但尚未 鉴别出这种因子 191。 4.6 无机植物营养的溶解和螯合 土壤中多种植物 营养经过复杂转变从可溶形式变 为不溶形式，影响了根的摄取和吸收。 4.7 病菌酶失活 这种生防机制己被试验性证实。 靠产生溶果胶、角质和纤维素的酶来侵染活体植物。 5 展望 通过对木霉菌生防机制的深入研究，人们发现了提 高木霉菌生防效果的新方法和新途径。 Haran， et al.将 的几丁质酶基因转入 r.Aarz/awww T35 基因组中，并插入花椰菜病毒的 35S 强启动子，使几 丁质酶活性比野生菌株显著増高，提高了对病原菌的裂 解能力 1。但目前木霉菌生防机理研究

11、还远不够深入 和细致。很多方面有待进一步研 宄证实。 对木霉菌作用机制进一步研究将为基于木霉菌的 生物农药制剂商品化生产提供理论依据和直接指导。 这些制剂的应用将减少化学药剂使用量，在无公害粮食 生产和改善生态环境方面发挥巨大作用。 参考文献 1 谷祖敏 .防治黄瓜枯萎病镰刀菌突变株特性分析及稳定性评价的研 宄D.沈阳农业大学硕士学位论文， 2001. 2 吴营昌王守正 利用弱致病菌株诱导黄瓜抗枯萎病研宄 J.河南农 业大学学报 ,1991， 25(4):433-437. 3 Sung S Y, Choong H K. Studies on cross protection of fiisar

12、ium Wilt of cuaimber IIBelection of nonpathogenic isolates and their protective effects in the greenhouse J . Korean J. Plant Pathol, 1994,10(2)： 29-33. 4 Gessler C, Kuc J. Induction of resistance to fusarium wilt in cucumber by root and foliar pathogens J . Phytopathology, 1982, 72： 1439-1441. 5 李洪

13、连，王守正 .植物诱导抗病性研宄的现状与展望 J.河南农业大 学学报， 1994,28(3): 219-223. 6|许煜泉，钟仲贤 .筛选假单胞菌株 M18 防治大棚黄瓜枯萎病害 J. 上海交通大学学报， 1999,33(2):210213. 7 赵国其，林福星 .绿色木霉对西瓜枯萎病苗期的控制作用 J.浙江 农业大学学报， 1998, 10(4): 206-209. 8 Sivan A, Chet I. The possible role of competition between Trichoderma harzianum and Fusarium oxysporum on rhizo

14、sphere colonization J . Phytopathology, 1989, 79： 198-203. 9 Windham, M T. A mechanism for increased plant groeth induced by Trichoderma sppJ . Phytopathology, 1986, 76： 518-521. 10 Haran. Differential expression of Trichoderma harzianum chitinases dur- ing mycoparasitism J . Phytopathology, 1996, 86： 980-985. 82