生防菌对植物真菌病害作用整理
- 格式:doc
- 大小:92.00 KB
- 文档页数:10
生防菌的种类前言为促进农业绿色发展,保障食品安全,我国农业农村部将持续推进农药减量增效和农药使用量负增长,为实现这一目标主要从以下几个方面入手:一是发现更为高效的农药,减少亩用量;二是使用更为科学的施药手段,提高农药利用率;三是科学正确的田间管理,减少病虫害发生;四是使用生物防治的手段代替传统农药。
前三种方式是人们十分熟知并研究较多的领域,第四种方法目前取得的成就较少,但它是十分有效的农药减量增效途径,是未来农药发展的重要方向之一。
本文就给大家介绍一下生物防治中的生防菌。
生防菌的概念在自然界中,植物与其生长环境中的微生物关系密切,植物的生理活动影响着其体内及周围微生物的分布,而这些微生物也可以通过生命活动影响植物的生长发育,同时微生物与微生物之间也存在着共生、寄生、竞争、偏生等关系。
而使用生防菌防治植物病害就利用了植物与微生物及微生物与微生物之间的关系,用一种或多种有益微生物即生防菌来降低病原微生物数量或降低病原微生物致病活性,从而达到减少植物病害发生和促进植物健康生长的目的。
生防菌防治植物病害因绿色安全、不易产生抗性、选择性强等特点成为人们研究的重点,至今已经分离筛选到许多对各种植物病害具有不同程度防治效果的各类生防菌,其中一些己经进入到实际应用阶段。
生防菌的种类随着研究者对生物防治研究的深入,越来越多具有生防潜力的菌株被发现,而目前应用比较广泛的生防细菌有芽孢杆菌、假单胞菌、链霉菌、巴氏杆菌和促进植物生长菌等,生防真菌主要有木霉、盾壳霉、毛壳菌、青霉菌、厚壁孢子轮枝菌及菌根真菌等。
1、芽孢杆菌属枯草芽孢杆菌是人类发现最早的细菌之一,是芽孢杆菌科的模式生物。
枯草芽孢杆菌作为生防菌的研究也有较长的历史,迄今为止在美国、德国、英国、日本、澳大利亚、中国等地均有相应的产品问世。
如我国的百抗、麦丰宁、亚宝等。
枯草芽孢杆菌的生防机制主要为竞争和产生抗生素拮抗,枯草芽孢杆菌与一些植物病原菌具有相同的生态位点,可通过竞争生态位点起到生防作用;同时枯草芽孢杆菌可产生多种有抑菌活性的代谢产物如枯草菌素、伊枯草菌素等,可抑制或杀死病原菌。
名解1植物病害生物防治:广义:植物病害生物防治是通过直接的或间接的一种乃至多种生物因素,以削弱或减少病原物的接种体数量与活动,或者促进植物生长发育,从而达到减轻病害并提高农作物产量和品质的目的。
狭义:狭义的植物病害生物防治是指利用有益微生物及其代谢产物防治植物病害的各种措施。
2生防制剂(生物农药):生物农药又称生物源农药,一般是指直接利用生物活体及其代谢产物制成的用来防治病害、虫害、杂草等的制剂,其中也包括保护生物活体的保护剂、辅助剂和增效剂,以及模拟某些杀虫毒素和抗生素等人工合成的制剂。
3定殖:指微生物在宿主体内一定的生境或解剖位置落脚成活的状态。
(两个条件:适应性、粘附性)4重寄生现象:指一种寄生物被另一种寄生物寄生的现象,后者称为重寄生物5交互保护:同一病原物的弱致病力株系先侵入寄主后减轻强致病力株系对寄主的致病力,从而使寄主植物受到保护。
6诱发抗性:在某些生物或化学物质等信号的刺激后诱导植物产生对一定病原物的抗性。
7抗生作用:指一个微生物受到另外一种微生物的代谢产物所抑制,通常是指生长受抑制,也可能是造成细胞死亡8诱导抗性:同一病原的弱致病系或非致病系侵入寄主后增强寄主植物对强致病系的抗性。
(表现:局部性、系统性、先局部后系统等几种表现)9交互抗性:指寄主植物的一个品系由于相同抗性机理或相似作用机理或类似化学机构,对于选择药剂以外的其他从未使用过的一种药剂或一类药剂也产生抗药性的现象。
10竞争:营养,空间,有毒物质积累11不亲和侵染:病原物在一些植物或器官上不能成功建立寄主关系和致病的表现12潜伏侵染:病原物侵入寄主后,寄主在相当长时期内不表现症状,而在环境变适、寄主抗性减弱时表现症状。
13复合侵染:指两种以上病原物先后或同时侵染植物引致病害的现象。
14微侵染:病原物侵入后寄主症状轻微,甚至不表现,但对植物的正常生理活动及产量均带来一定的不良影响。
15菌害:介于致病菌与腐生菌之间的细菌。
生防菌的杀虫机理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述:生防菌是一类可以抑制和控制害虫生长和繁殖的微生物。
它们通过一系列的机制来对抗害虫,从而达到生物防治害虫的效果。
相比化学农药,生防菌具有环境友好、低毒性、长效性等优点,因此备受关注。
在农业生产中,害虫是一大难题,它们会给农作物带来严重的损害。
而化学农药在控制害虫方面起到了很大的作用,但是也带来了诸多的问题,比如对环境和人体健康的危害,以及害虫对农药的抗药性逐渐产生等。
因此,迫切需要一种更加安全、有效的替代品来控制害虫的滋生。
生防菌作为一种可行的选择,被广泛研究和应用。
它们可以通过多种方式来杀死或抑制害虫的生长。
其中一种机制是通过产生抗虫物质来抵抗害虫。
生防菌通过合成并释放出一些具有杀菌或诱杀害虫作用的生物活性物质,比如一些毒素、酶类物质等,从而阻碍害虫的生理过程,抑制害虫的生长和繁殖。
另外,生防菌还能通过与害虫互作来控制害虫。
有些生防菌会寄生在害虫体内,由于生防菌的存在和生活活动,害虫的生理代谢被干扰,从而削弱了害虫的抵抗力,使害虫易受环境条件和其他生物的影响,最终导致害虫的死亡。
除此之外,生防菌还可以通过竞争资源、阻断害虫的饮食渠道、产生生物膜等多种机制来对抗害虫。
这些机制相互作用,形成了生防菌的综合杀虫机理。
总之,生防菌通过抑制害虫的生长和繁殖,从而实现了对害虫的有效控制。
它们不仅可以替代化学农药来保护农作物,还对环境和人体健康具有较小的危害。
随着对生态环境和食品安全的关注日益增加,生防菌必将在农业领域发挥重要的作用。
1.2 文章结构文章结构:本文分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对本文的主题进行概述,介绍生防菌的杀虫机理的重要性,并明确本文的目的。
通过引言部分,读者可以对整篇文章的内容有个整体的了解。
正文部分是本文的核心部分,主要包括生防菌的定义和生防菌的杀虫机理两个小节。
在2.1小节中,将详细介绍生防菌的定义,包括对生防菌的特点和作用进行解释。
名解1植物病害生物防治:广义:植物病害生物防治是通过直接的或间接的一种乃至多种生物因素,以削弱或减少病原物的接种体数量与活动,或者促进植物生长发育,从而达到减轻病害并提高农作物产量和品质的目的。
狭义:狭义的植物病害生物防治是指利用有益微生物及其代谢产物防治植物病害的各种措施。
2生防制剂(生物农药):生物农药又称生物源农药,一般是指直接利用生物活体及其代谢产物制成的用来防治病害、虫害、杂草等的制剂,其中也包括保护生物活体的保护剂、辅助剂和增效剂,以及模拟某些杀虫毒素和抗生素等人工合成的制剂。
3定殖:指微生物在宿主体内一定的生境或解剖位置落脚成活的状态4重寄生现象:指一种寄生物被另一种寄生物寄生的现象,后者称为重寄生物5交互保护:同一病原物的弱致病力株系先侵入寄主后减轻强致病力株系对寄主的致病力,从而使寄主植物受到保护。
6诱发抗性:在某些生物或化学物质等信号的刺激后诱导植物产生对一定病原物的抗性。
7抗生作用:可产生拮抗性物质,如木霉素(倍半萜烯),不饱和的单碱酸,多肽物质,乙醛,对多种真菌和革兰氏阴,阳性细菌又广泛性的拮抗作用。
8诱导抗性:弱致病系或非致病系→对强致病系的抗性9交互抗性10竞争:营养,空间,有毒物质积累填空1植物抗性诱导因子:生物:病原生物,非病原生物非生物:某些化学物质2生防真菌、细菌作用机制:真菌:竞争;抑制;重寄生;捕食;刺激植物生长和诱导抗性。
细菌:代谢产生抗生素(放线菌为主);竞争:占领侵染点;溶菌;重寄生;诱发植物抗性;固氮。
3用于防治各种病害拮抗性细菌真菌有:生防细菌、放线菌芽孢杆菌和假单孢杆菌低等藻类菌;高等子囊菌;担子菌4影响植物生防作用的因素:微生物寄主植物病原物非生物因素病原物浸染类型:无效侵染腐生阶段,休眠期交叉保护介体植物源农药类型:利用植物根茎叶花果实种子或者分离的到的活性成分加工成的农药制剂。
印楝除虫菊鱼藤苦皮藤、雷公藤番荔枝万寿菊、猪毛蒿微生物农药类型:细菌杀虫剂杀虫抗生素真菌杀虫剂病毒杀虫剂原生动物杀虫剂微生物杀线虫剂简答1生防作用机制,从哪些途径提高生防效果?植物病害生物防治是通过直接的或间接的一种乃至多种生物因素,以削弱或减少病原物的接种体数量与活动,或者促进植物生长发育,从而达到减轻病害并提高农作物产量和品质的目的。
植物病害生防菌的主要类群、筛选策略及目前存在的问题与对策/hyzx/info_1830.html来源:/ 更新时间:2013-03-08 阅览1754次植物病害生防细菌的筛选策略综述随着农业种植结构的调整,瓜类和蔬菜保护地的重茬种植现象十分普遍,导致多种病害加剧发生,植物病害检测仪进行病害检测统计,发现以瓜类枯萎病、辣椒疫病等土传病害尤为严重。
由于此类病原菌存活于土壤之中,一般化学农药难以奏效,生产中频繁使用高毒农药防治,从而加重了土壤农药的残留。
另外,由于长期的化学防治,目前病原菌对现有杀菌剂的抗药性问题十分严重,对当前农业的发展构成了严重的威胁。
因此,出于环境保护和食品安全的需求,亟待开发新的、环境友好的高效微生物农药。
生物农药源于自然,环境相容性好,且具防效高、作用谱广、对人畜低毒等特点,在病虫害综合治理中,是一类理想的可替代或部分替代化学农药的植保产品。
大力发展生物农药及其相关产业符合当前我国农业和环境可持续发展的要求,有利于促进我国农业科技体制改革和农业产业结构的转型,从发展方向上属于国家优先支持和鼓励发展的领域。
而微生物农药因其资源丰富、可再生性强,易于规模化工业生产,在生物农药中占有重要地位,代表着植物保护的方向,未来有望得到迅速发展,在环境保护和农业的可持续发展中发挥重要作用。
生防微生物是微生物农药生产的源头,一方面既可利用其活体直接用作农药,又可分离提取其活性代谢产物加工成一定的农药剂型;另一方面,农药的合成经过几十年的结构筛选已几乎遍及可想象的化学类型,化学农药的开发难度越来越大,成本越来越高,而微生物在进化过程中经受环境压力的多样性和复杂性导致了其代谢产物的多样性,为新颖独特的化学结构的发现和新农药的创制提供了更多的机率,因而生防微生物资源的发掘利用也是开发创制新农药的重要途径。
1生防菌的主要类群:植物病害生防微生物的主要类群包括真菌、细菌和放线菌。
生防真菌研究较多的有木霉、粘帚霉、拟青霉等。
华重楼[Paris polyphylla var.Chinensis (Franch.)Hara]主产于我国长江以南海拔500~1000m 山区,喜阴凉湿润气候,是片仔癀、宫血宁、云南白药等名贵中成药的主要成分。
随着重楼止血、抗病毒、抗肿瘤等药理作用的不断挖掘,应用范围越来越广,以致野生资源供不应求。
人工种植由于生境改变,密度大,定植后灰霉病、根腐病、茎腐病等病害发生严重,常造成种植户的巨大损失。
传统的化学农药防治,存在农药残留影响中药材品质和安全、环境污染和病菌易产生抗药性等问题。
生防菌防治植物病害,具有安全绿色等特点,但常用的生防菌剂多为单株菌剂,容易出现防效不稳定的情形[1],且鲜见应用于华重楼病害防治的报道。
本试验拟用2株生防菌复配,用于华重楼主要病害的防治,以期取得较好的防治效果。
1材料与方法1.1试验材料1.1.1供试菌株和华重楼品种生防菌株T2-1、生防菌株HG 、灰霉病病原灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea )菌株CLG1、根腐病主要病原尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum )菌株N3-1、茎腐病病原胡萝卜软腐果胶杆菌(Pectobacterium carotovorum )菌株C1-1均由三明市农科院药用植物研究所分离保存;供试华重楼品种分别为福建省永安市大坪、宁化县牙梳山野生驯化华重楼。
1.1.2培养基牛肉膏蛋白胨琼脂培养基用于细菌培养;LB 液体培养基,pH 值7.0~7.2,用于细菌扩繁和生防菌株的分子生物学鉴定。
马铃薯葡萄糖琼脂培养基(PDA ),用于真菌培养和对峙试验(pH 值7);PDA (冷却到45℃左右)中添加(0.05g 链霉素+0.25g 氯霉素)·L -1培养基,用于分离土壤真菌[2];PD 液体培养基用于真菌扩繁。
收稿日期:2022-10-31基金项目:福建省星火计划项目(2020S0020)。
作者简介:廖承树(1966—),男,福建沙县人,本科,兽医师,主要从事药用植物应用研究。
生防菌对植物真菌病害的作用学院:生命科学学院专业班级:学生姓名:目录摘要 (3)1 植物真菌病害 (3)2 生防菌的种类及生防机制 (3)2.1 生防菌的种类 (3)2.2 生防菌的生防机制 (4)2.2.1 竞争作用 (4)2.2.2 拮抗作用 (5)2.2.3 诱导抗性作用 (5)2.2.4 促生作用 (6)3 生防菌的筛选与鉴定 (7)3.1 拮抗芽孢杆菌的分离 (7)3.2 芽孢杆菌的分类鉴定 (7)参考文献: (8)生防菌对植物真菌病害的作用摘要:真菌病害是造成作物产量损失的主要原因,作物病害的80%由病原真菌引起,利用微生物及其代谢产物对其进行生物防治,是目前研究的热点。
可用于生物防治的微生物有真菌、细菌、放线菌、病原菌弱致病菌等。
生防菌的生防机制各不相同,主要有竞争作用、拮抗作用、诱导作物抗性和促进作物生长,间接提高作物抗性等作用,许多生防微生物还可通过几种不同机制之间的联合来发挥功能。
本文还对生防菌的分离与分类鉴定进行了简单介绍。
关键词:真菌病害,生物防治,生防机制,木霉菌,芽孢杆菌,放线菌1 植物真菌病害植物病害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。
据估计, 全球主要农作物的平均损失约占总产量的10 %~15 %, 每年直接经济损失高达数千亿美元。
在植物病害中,70 %~80 %的病害是病原真菌侵染所引致的。
植物真菌病害不仅直接造成农作物产量下降与品质降低, 而且部分病原真菌在侵染农作物过程中, 可分泌产生多种对人畜有害的毒素与代谢物, 对农产品的安全性构成极大威胁。
此外, 重大农作物真菌病害的控制往往依赖化学防治, 杀菌剂的使用不仅增大生产成本, 而且其反复施用不可避免地带来环境污染与农产品农药残留问题[1]。
因此,近年来世界各国都在努力开发可替代传统化学药剂控制植物病害的新方法。
其中利用微生物及其代谢产物进行生物防治,被公认为是一种环境友好型的选择。
2 生防菌的种类及生防机制2.1 生防菌的种类生防菌的种类繁多,生产上广泛应用的有真菌、细菌、放线菌、病毒等。
生防菌对植物真菌病害作用整理生防菌对植物真菌病害的作用学院:生命科学学院专业班级:学生姓名:目录摘要 (3)1植物真菌病害 (3)2生防菌的种类及生防机制 (3)2.1 生防菌的种类 (3)2.2 生防菌的生防机制 (4)2.2.1 竞争作用 (4)2.2.2 拮抗作用 (5)2.2.3 诱导抗性作用 (5)2.2.4 促生作用 (6)3 生防菌的筛选与鉴定 (7)3.1 拮抗芽孢杆菌的分离 (7)3.2 芽孢杆菌的分类鉴定 (7)参考文献: (8)生防菌对植物真菌病害的作用摘要:真菌病害是造成作物产量损失的主要原因,作物病害的80%由病原真菌引起,利用微生物及其代谢产物对其进行生物防治,是目前研究的热点。
可用于生物防治的微生物有真菌、细菌、放线菌、病原菌弱致病菌等。
生防菌的生防机制各不相同,主要有竞争作用、拮抗作用、诱导作物抗性和促进作物生长,间接提高作物抗性等作用,许多生防微生物还可通过几种不同机制之间的联合来发挥功能。
本文还对生防菌的分离与分类鉴定进行了简单介绍。
关键词:真菌病害,生物防治,生防机制,木霉菌,芽孢杆菌,放线菌1植物真菌病害植物病害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。
据估计, 全球主要农作物的平均损失约占总产量的10 %~15 %, 每年直接经济损失高达数千亿美元。
在植物病害中,70 %~80 %的病害是病原真菌侵染所引致的。
植物真菌病害不仅直接造成农作物产量下降与品质降低, 而且部分病原真菌在侵染农作物过程中, 可分泌产生多种对人畜有害的毒素与代谢物, 对农产品的安全性构成极大威胁。
此外, 重大农作物真菌病害的控制往往依赖化学防治, 杀菌剂的使用不仅增大生产成本, 而且其反复施用不可避免地带来环境污染与农产品农药残留问题[1]。
因此,近年来世界各国都在努力开发可替代传统化学药剂控制植物病害的新方法。
其中利用微生物及其代谢产物进行生物防治,被公认为是一种环境友好型的选择。
生防菌对黄瓜枯萎病防效及其对黄瓜诱导抗性测定李书强;李林会;沈江洁;景焕;张明珠;杜晓端;芦国嫣【摘要】为确定生防菌对黄瓜枯萎病的防效及其对黄瓜诱导抗性,采用生物测定方法,测定了枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)菌剂、粉红粘帚霉(Gliocladium roseum)菌剂、棘孢木霉(Trichodema asperellum)及嗜麦芽寡养单胞菌(Stenotrophomonas maltophilia)对黄瓜枯萎病的防治效果及黄瓜叶片几种防御酶活性的影响.结果表明:经棘孢木霉菌对黄瓜枯萎病的防治效果达到70.24%.生防菌剂处理后的黄瓜叶片中4种防御酶的活性变化呈现一定的规律:经粉红粘帚霉、枯草芽孢杆菌和棘孢木霉处理的黄瓜叶片POD活性是空白对照的1.26倍、1.11倍和1.40倍;经嗜麦芽寡养单胞菌和棘孢木霉处理的黄瓜叶片SOD活性分别是空白对照的3.92倍和2.66倍;经粉红粘帚霉、枯草芽孢杆菌、棘孢木霉和嗜麦芽寡养单胞菌4种生防菌处理的黄瓜叶片PAL活性分别仅为空白对照处理的43.01%,69.11%,33.81%,34.70%;经枯草芽孢杆菌、粉红粘帚霉、棘孢木霉和嗜麦芽寡养单胞菌4种生防菌处理的黄瓜叶片CAT活性分别是空白对照的1.04倍、1.88倍、1.07倍和1.07倍.说明黄瓜经生防菌诱导处理后的一部分防御酶活性会升高.【期刊名称】《河北科技师范学院学报》【年(卷),期】2017(031)001【总页数】6页(P53-58)【关键词】生防菌;黄瓜枯萎病;防治效果;防御酶活性【作者】李书强;李林会;沈江洁;景焕;张明珠;杜晓端;芦国嫣【作者单位】河北省农垦事业发展中心,河北石家庄,050021;河北省农垦事业发展中心,河北石家庄,050021;河北科技师范学院;河北省易县西陵满族初级中学;河北科技师范学院;河北科技师范学院;河北科技师范学院【正文语种】中文【中图分类】S436.421.1+3黄瓜枯萎病是一种严重的土传病害,其病原菌为半知菌亚门镰孢属的尖孢镰刀菌黄瓜专化型(Fusarium oxysporium f. sp.cucumerinum Owen),是影响黄瓜生产的最主要病害之一。
生防菌剂概念(一)生防菌剂概念简述什么是生防菌剂?生防菌剂是一种广泛用于农业和园艺领域的特殊化学物质或微生物产品,主要用于控制或预防植物病害的发生和传播。
它们通过干扰病原菌的生长、破坏细胞结构或激活植物的自身防御机制来保护作物免受病害的侵害。
生防菌剂的工作原理生防菌剂通过不同的机制来发挥作用,具体取决于产品的成分和使用方式。
以下是一些常见的生防菌剂的工作原理:1.竞争性排除:一些生防菌剂中含有有益微生物,它们可以与病原菌竞争水分、养分和生长空间,从而降低病原菌的生长速率。
2.产生抗生素:某些生防菌剂中的微生物可以产生抗生素,这些抗生素可以抑制病原菌的生长和繁殖。
3.激活植物免疫系统:一些生防菌剂可以通过激活植物的免疫系统来增强植物对病原菌的抵抗力。
4.改变环境条件:生防菌剂中的化学物质可以改变植物表面或土壤的化学环境,使其对病原菌不利,从而降低病害的发生率。
生防菌剂的优势和应用生防菌剂相较于传统农药具有许多优势,包括:•对人类、动物和环境的影响较小,具有较低的毒性。
•可以与其他农业实践(如有机农业)相兼容。
•可在不同的生态系统和气候条件下使用。
•可以作为一种可持续的植物病害管理策略。
在农业生产中,生防菌剂广泛应用于种植水果、蔬菜、谷物和花卉等作物,以控制病害的发生和传播。
此外,生防菌剂也被用于保护林木和园艺植物免受病害的侵害。
生防菌剂的发展趋势随着对环境友好农药和可持续农业的需求增加,生防菌剂在农业领域的应用正不断扩大。
未来,预计会有更多的生防菌剂产品投入市场,并不断改进其效果和范围。
此外,随着对农产品安全和品质的关注增加,生防菌剂的研究也将更加重视产品的安全性和有效性,以确保其在农业生产中的可行性和可靠性。
注意:本文仅对生防菌剂的概念进行简要描述,并未深入讨论具体的产品或品牌。
黑龙江农业科学2021(3):41 45HeilongjiangAgriculturalScienceshttp://hljnykx.haasep.cnDOI:10.11942/j.issn1002 2767.2021.03.0041杨帆,李新民,刘春来,等.四株生防菌对大豆根腐尖镰孢菌及根腐病的作用效果[J].黑龙江农业科学,2021(3):41 45.四株生防菌对大豆根腐尖镰孢菌及根腐病的作用效果杨 帆1,2,李新民1,2,刘春来2,王 爽2,刘 亮1,2,蒋希峰2,刘 宇2,徐 充2(1.黑龙江省农业科学院博士后科研工作站,黑龙江哈尔滨150086;2.黑龙江省农业科学院植物保护研究所/农业部哈尔滨作物有害生物科学观测实验站,黑龙江哈尔滨150086)摘要:为筛选评价优良生防菌,本试验选取4株生防菌,通过平板扩散法对大豆根腐病优势致病菌尖孢镰刀菌进行平板抑菌试验测定及盆栽防效初探。
结果表明:枯草芽孢杆菌HMGR 8和解淀粉芽孢杆菌NH2对靶标菌表现出较好的抑制作用,抑制率分别是46.52%和65.95%,木霉菌4 R 8以竞争方式对靶标菌产生强抑制作用。
木霉菌MM2除了以重寄生方式抑制靶标菌外,其代谢产物对靶标菌菌丝生长起到了一定抑制作用。
盆栽试验中,4株生防菌均有不同程度的促生作用,且经木霉菌MM2菌悬液和枯草芽孢杆菌HMGR 8发酵液单一菌剂处理以及两者混合处理的植株病情指数为25.33%、25.60%和24.17%,与化学药剂多菌灵处理组病情指数17%差异不显著,与只接病原菌处理组病情指数53.33%差异显著。
筛选出的木霉菌MM2和枯草芽孢杆菌HMGR 8可有效降低大豆根腐病的危害程度。
关键词:生防菌;大豆根腐病;抑菌作用;盆栽防效收稿日期:2020 11 10基金项目:国家重点研发计划(2017YFD0201108 04);黑龙江省现代农业大豆产业技术协同创新体系大豆病害防控岗位课题;黑龙江省农业科学院科研项目计划(2019YYYF037);黑龙江省农业科学院农业科技创新跨越工程 经济作物科技创新专项(HNK2019CX06 01 03)。
《胡麻枯萎病生防菌SF1生防功能基因的预测》篇一一、引言胡麻枯萎病是一种常见的植物病害,对胡麻的生长和产量造成了严重的影响。
随着现代生物技术的快速发展,利用生物防治手段控制植物病害成为了一种有效的途径。
生防菌作为一种重要的生物防治资源,其作用机制及功能基因的研究具有重要的理论和实践意义。
本文以胡麻枯萎病生防菌SF1为例,对其生防功能基因进行预测分析,旨在为进一步研究和应用提供理论依据。
二、研究背景胡麻枯萎病是一种由真菌引起的植物病害,主要影响胡麻的生长和产量。
生防菌作为一种具有生物防治潜力的微生物资源,其通过与病原菌的竞争、寄生、拮抗等方式,达到控制病害的目的。
近年来,随着基因组学、转录组学等分子生物学技术的发展,对生防菌的深入研究为植物病害的生物防治提供了新的途径。
三、SF1生防菌简介SF1生防菌是一种具有重要生防潜力的微生物资源,具有广泛的抗菌谱和良好的生态安全性。
前期研究表明,SF1生防菌对胡麻枯萎病具有显著的防治效果,但其生防功能基因尚未明确。
因此,本研究以SF1生防菌为研究对象,对其生防功能基因进行预测分析。
四、研究方法本研究采用分子生物学技术,结合生物信息学方法,对SF1生防菌进行全基因组测序和转录组测序,通过对测序数据的分析和比对,预测其生防功能基因。
具体步骤如下:1. 对SF1生防菌进行全基因组测序,获取其基因组信息;2. 对SF1生防菌进行转录组测序,获取其在不同环境条件下的基因表达谱;3. 通过生物信息学方法,对测序数据进行分析和比对,预测其生防功能基因;4. 对预测得到的生防功能基因进行功能注释和验证。
五、研究结果通过全基因组测序和转录组测序,我们获得了SF1生防菌的基因组信息和在不同环境条件下的基因表达谱。
通过对测序数据的分析和比对,我们预测了SF1生防菌的生防功能基因,主要包括以下几类:1. 抗菌肽合成相关基因:这类基因编码抗菌肽,具有广谱抗菌活性,对病原菌的生长和繁殖具有抑制作用;2. 几丁质酶和葡聚糖酶基因:这类基因编码的酶类可以降解病原菌的细胞壁,破坏其结构,从而达到抑制病原菌生长的目的;3. 植物生长促进相关基因:这类基因可以促进植物生长,提高植物的抗病能力,从而间接地达到防治病害的目的。
生防菌对植物真菌病害的作用学院:生命科学学院专业班级:学生姓名:目录摘要 (3)1植物真菌病害 (3)2生防菌的种类及生防机制 (3)2.1 生防菌的种类 (3)2.2 生防菌的生防机制 (4)2.2.1 竞争作用 (4)2.2.2 拮抗作用 (5)2.2.3 诱导抗性作用 (5)2.2.4 促生作用 (6)3 生防菌的筛选与鉴定 (7)3.1 拮抗芽孢杆菌的分离 (7)3.2 芽孢杆菌的分类鉴定 (7)参考文献: (8)生防菌对植物真菌病害的作用摘要:真菌病害是造成作物产量损失的主要原因,作物病害的80%由病原真菌引起,利用微生物及其代谢产物对其进行生物防治,是目前研究的热点。
可用于生物防治的微生物有真菌、细菌、放线菌、病原菌弱致病菌等。
生防菌的生防机制各不相同,主要有竞争作用、拮抗作用、诱导作物抗性和促进作物生长,间接提高作物抗性等作用,许多生防微生物还可通过几种不同机制之间的联合来发挥功能。
本文还对生防菌的分离与分类鉴定进行了简单介绍。
关键词:真菌病害,生物防治,生防机制,木霉菌,芽孢杆菌,放线菌1植物真菌病害植物病害一直是农作物优质高产的重要制约因素之一。
据估计, 全球主要农作物的平均损失约占总产量的10 %~15 %, 每年直接经济损失高达数千亿美元。
在植物病害中,70 %~80 %的病害是病原真菌侵染所引致的。
植物真菌病害不仅直接造成农作物产量下降与品质降低, 而且部分病原真菌在侵染农作物过程中, 可分泌产生多种对人畜有害的毒素与代谢物, 对农产品的安全性构成极大威胁。
此外, 重大农作物真菌病害的控制往往依赖化学防治, 杀菌剂的使用不仅增大生产成本, 而且其反复施用不可避免地带来环境污染与农产品农药残留问题[1]。
因此,近年来世界各国都在努力开发可替代传统化学药剂控制植物病害的新方法。
其中利用微生物及其代谢产物进行生物防治,被公认为是一种环境友好型的选择。
2生防菌的种类及生防机制2.1 生防菌的种类生防菌的种类繁多,生产上广泛应用的有真菌、细菌、放线菌、病毒等。
真菌主要有木霉菌、毛壳菌、酵母菌、淡紫拟青霉菌、厚壁孢子轮枝菌及菌根真菌等;细菌主要有芽孢杆菌、假单胞杆菌等促进植物生长菌( PGPR)、放射性土壤农杆菌和巴氏杆菌等; 放线菌主要有链霉菌及其变种;病毒的弱毒株系;病原菌的无致病力突变菌株[2]。
一些生长繁殖快抗逆性强的菌株如土壤杆菌(Agrobacterium)、哈茨木霉(Trichoderma harzianum)和芽孢杆菌(Bacillus) 等是目前生防菌的研究热点[3]。
2.2 生防菌的生防机制在生态环境中,一种微生物控制其他微生物生长的作用机制有很多种,如竞争作用、拮抗作用、诱导抗性作用、寄生作用和促生作用等。
许多生防微生物是通过某一种单一机制来起到生防作用的;然而,部分微生物也可通过几种不同机制之间的联合来发挥功能。
2.2.1 竞争作用竞争作用是指生态位相互重叠的两个或多个生物对共同需求资源进行相互竞争的状况。
通常,微生物竞争作用主要包括营养竞争和位点竞争。
这一机制发挥作用的前提是生防菌和病原菌对于特定的营养和资源具有同样的需求。
当足够数目的生防菌在适当的时机和空间位点比病原菌更迅速占有空间位点和利用有限的营养与资源时,则可以成为一种有效的生防机制[4]。
木霉菌对环境的适应性强, 生长速度远比病原菌快, 能与病原菌产生营养或空间竞争, 有效地利用植物表面或侵入点附近低浓度营养物质迅速地占领空间吸收营养, 占领病原菌的入侵位点而不为病原菌的入侵留下空隙[5]。
孟娜等发现绿色木霉(Trichoderma viride)、康氏木霉(Trichoderma koningii),以及 2 株未知种名的木霉菌株(Trichoderma spp.)对棉花黄萎病菌均有较强的空间和营养的竞争作用[6]。
有些枯草芽孢杆菌(Bacillus sutilis)菌株通过产生一种铁载体与植物病原菌竞争铁元素, 抑制病原菌的生长, 从而使枯草芽孢杆菌占据一定的生态位[7]。
枯草芽孢杆菌以位点竞争占优势, 位点竞争方式是在植物根际、体表或体内及土壤中定殖。
植物内生或附生芽孢杆菌有很好的定殖和繁殖能力, 一般对维管束和土传病害有很好的防效。
何红等研究表明, Bacillus subtilis BS-2 和BS-1 菌株可通过浸种、灌根和涂叶等接种方法进入番茄等多种非自然宿主植物体内定殖[8]。
Bacillus subtilis BS-208 菌株在番茄叶面分布不均, 大多定殖于伤口周围、叶面的凹陷处和绒毛的根部, 且能够在自然土壤中成功定殖, 在温室条件下30 d 种群数量才开始下降, 在田间条件13 d 开始显著下降[9]。
Asaka 等对Bacillus subtilis RB14 和NB22 研究表明其在土壤中以细胞存活一段时间后(大约14 d)主要以芽孢形式在土壤中长期存活[10]。
放线菌可直接通过空间竞争及产生抗生素抑制病原菌生长,降低植物根际病原数量[11]。
或通过营养竞争,分泌嗜铁素(Siderophore),充分利用土壤中铁离子(Fe3+),进而限制了病原菌对铁离子的需求,从而抑制病原菌生长,减少病害发生。
2.2.2 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。
木霉菌主要产生胶霉素、木霉素、绿木霉素、胶绿木霉素和抗菌肽等。
细菌主要产生细菌素及2-酮基葡糖酸、胞外多糖。
放线菌产生多抗霉素。
蛋白酶主要为几丁质酶、β-1, 3-葡聚糖酶和纤维素酶[2]。
木霉菌在产生抗菌物质方面具有优势, 就其种类而言,仅抗真菌的代谢产物至少在70种以上。
多数种类产生的抗生物质不止一种, 如哈茨木霉可产生12种, 康氏木霉9种,绿色木霉10种, 钩状木霉7种, 长枝木霉3种, 多孢木霉可产生2种。
这些抗生物质的化学性质各不相同, 包括了戊酮、辛酮、类萜、多肽和氨基酸衍生物等几大类由于抗生物质的种类、化学性质以及作用方式的差异, 病原菌往往难以发展抗药性[12]。
宋晓研等筛选到对棉花黄萎病有很强拮抗作用的木霉菌株SMF,该菌株能产生如β-1,3-葡聚糖酶、CMC 酶和几丁质酶等多种胞外细胞壁降解诱导酶类[13]。
木霉菌可以产生的非挥发性代谢物强烈抑制棉花黄萎病菌生长,使病原菌菌丝出现细胞原生质浓缩和菌丝断裂等现象[6]。
生防细菌中研究较多的是芽孢杆菌类群(Bacillus spp.)。
因其在自然界分布广,并且多数种群可以产生杆菌肽、环脂、氨基酸类、核酸类等多种抗菌物质抑制植物病原菌[14]。
李社增等人从棉田土壤中分离到了对棉花黄萎病菌有一定拮抗性的芽孢杆菌,经初步证实,其抑菌效果均与抗菌蛋白有关[15-19]。
脂肽抗生素根据其结构上的差异分为Iturin 家族、Surfactin 和Fengycin A 、B[20], 加上一些结构未知的环肽抗生素, 如Bacillus subtilis TG-26 产生的一种新的抗真菌小肽LP-1[21]。
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[22]。
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[23]。
病原真菌的细胞壁以几丁质、纤维素为骨架,以β-1,3-葡聚糖及蛋白质为主要填充物[24]。
Baharlouei 研究表明,Streptomyces plicatus 101能够通过分泌胞外几丁质酶抑制部分病原真菌菌丝生长[25]。
Valois 发现链霉菌能够通过分泌β-1,3-葡聚糖酶、β-1,4-葡聚糖酶和β-1,6-葡聚糖酶抑制Phytophthorafragariae var. rubi 的生长[26]。
2.2.3 诱导抗性作用植物对于病原菌的抗性通常可分为两种:系统获得抗性(SAR)和诱导系统抗性(ISR)[27]。
这两种抗性作用是有所不同的:SAR 由生物或非生物刺激寄主植物所产生,与PR 蛋白(pathogenesis-related proteins)及水杨酸(SA)有关;ISR 是PGPR 细菌(Plant growth-promoting rhizo bacteria)诱导植物产生的,不需要SA 参与,亦与PR 蛋白积累无关,而是依赖于乙烯和茉莉酮酸等植物激素调节的通路[28]。
Howell等[29]用生防菌株Trichodermavirens处理棉花种子发现, 绿色木霉穿透并定殖在根表皮和外皮层组织中, 其过氧化物酶活性升高, 萜类化合物积累, 这些突变体比亲本更有效地控制Rhizoctoniasolani, 诱导了棉花的抗病性, 因此T.virens的突变体植株至少有一部分作用机制就是诱导SAR的产生。
芽孢杆菌可通过促使抗菌酶类活性的提高来诱导植物系统产生抗性作用。
如生防菌B. pumilus SE34 和B. subtilis GBO3 可诱导水稻苯丙氨酸解氨酶(PAL)、过氧化物酶(POX)和多酚氧化酶(PPO)合成的增加,水稻中这类酶活性的提高直接或间接地抑制了病原菌对作物的感染[30]。
Bacillus subtilis FZB24(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(Serinespecific endopeptidases)直接诱导植物抗性[31]放线菌也能通过提高寄主防御酶活性等途径,增强植物整体防御机能。
许英俊研究接种3 株放线菌剂后可对草莓产生促生作用并影响作物的PPO 活性,降低草莓病害发生[32]。
段春梅等也发现密旋链霉菌Act12 接种处理,黄瓜叶片PPO 活性增加54.4%,诱导抗病性明显提高[33]。
吴洵耻研究发现,用棉花黄萎弱毒株系V9-3、V41-46的孢子悬浮液注射幼苗子叶节间,发现弱毒系菌株的保护作用可保持60 d 之久。
随后其又利用非致病或弱致病性尖孢镰刀菌可以诱导棉花对黄萎病的抗病性。
棉株经诱导后,其根部类萜烯醛类物质含量增加,并证实该物质对棉花黄萎病菌分生孢子萌发有抑制作用[34][35]。
2.2.4 促生作用植物激素是一类在极低浓度下就可产生明显生理效应、并且影响植物生长态势的物质。
目前的研究表明,不仅高等植物和苔藓地衣类可以合成生长激素,某些微生物(如真菌和细菌)也可合成生长激素。
Ciliento等在一个基于黑曲霉(Aspergillusniger)葡萄糖氧化酶基因(goxA)的报告系统中, 利用相应的生防相关诱导启动子监测生防活性, 葡萄糖氧化酶催化依赖于氧的氧化D-葡萄糖成为D-葡萄糖酸-1, 5 -内酯和过氧化氢, 后者已知有抗真菌作用和激发植物防卫反应, 因此增强了对病原菌袭击的抗性[36]。