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微生物研究报告探索微生物的功能应用和环境影响微生物研究报告：探索微生物的功能应用和环境影响引言微生物是一类微小而丰富多样的生物体，其在自然界中扮演着重要的角色。
通过深入研究微生物的功能应用和环境影响，我们能够更好地理解微生物对地球生态系统的贡献以及与人类的关系。
本报告将探讨微生物的功能应用包括生物技术和农业、医药领域的应用，并分析微生物在环境中的影响。
一、微生物在生物技术中的应用1. 微生物在产生生物燃料方面的应用生物燃料是一种可再生能源，而微生物可以通过发酵过程转化废弃物和植物材料为生物燃料，如乙醇和生物柴油。
微生物的这种应用不仅减少了对化石燃料的依赖，还有助于减少温室气体的排放。
2. 微生物在环境修复方面的应用微生物在环境修复中扮演着重要的角色。
例如，某些微生物能够降解有机废物和污染物，帮助净化土壤和水体，恢复生态平衡。
此外，微生物还可用于污水处理，将有害物质转化为无害的物质。
二、微生物在农业中的应用1. 微生物肥料的应用微生物肥料是一种利用微生物的生长代谢产物、酶活性等对植物进行促进生长的一种肥料。
通过增强植物的养分吸收能力、提高植物抗病虫害能力等，微生物肥料能够提高农作物的产量和质量。
2. 微生物在农业有害生物防治方面的应用微生物可以被用作生物防治的工具，用于控制各种害虫、病原体和杂草。
通过利用微生物的天敌关系、抑制物质的产生等机制，可以减少对化学农药的使用，从而降低农作物的环境污染。
三、微生物在医药领域中的应用1. 微生物在药物生产中的应用微生物可以合成和分解许多生物活性化合物，因此在药物生产中具有重要地位。
例如，许多抗生素和激素等药物都是通过微生物生产获得的。
此外，微生物还可用于合成新型药物和疫苗的研发。
2. 益生菌在人体健康中的应用益生菌是一类对人体有益的微生物，通过改善肠道微生物群落平衡，益生菌有助于维持肠道健康，增强人体免疫力。
益生菌的应用已广泛用于保健食品和医药领域。
四、微生物对环境的影响1. 微生物与气候变化的关系微生物参与了地球上碳、氮、硫等元素的循环，对气候变化具有重要影响。
微生物的医学应用与疾病防治微生物是指肉眼无法直接看到的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们在医学领域有着广泛的应用，并且在疾病的预防和治疗中发挥着重要的作用。
本文将介绍微生物在医学中的应用以及其在疾病防治中的贡献。
一、微生物在医学中的应用1. 微生物在药物生产中的应用微生物在药物生产中起到了重要的作用，例如抗生素的生产就是利用了细菌和真菌的能力来合成。
通过对微生物的培养和提取，可以获得用于治疗感染性疾病的抗生素药物。
2. 微生物在疫苗研发中的应用疫苗是预防传染病的有效手段，而微生物在疫苗的研发过程中起着至关重要的角色。
通过对病原微生物的培养和提取，可以制备出相应的病毒、细菌或其他微生物的灭活或减毒疫苗，用于增强人体免疫系统对该疾病的抵抗能力。
3. 微生物在基因工程中的应用基因工程是利用重组DNA技术对目的基因进行修饰或转移的技术。
微生物在基因工程中起到了重要的作用，例如利用细菌进行重组DNA的复制和表达，可以用于生产重组蛋白和其他生物制品。
二、微生物在疾病防治中的贡献1. 微生物在疾病诊断中的应用微生物在疾病的诊断中起到重要的作用，例如利用细菌和病毒的培养和分离技术，可以确定患者体内是否存在细菌或病毒感染。
这些微生物的培养和分离有助于确定病原体的类型和数量，并指导医生进行相应的治疗。
2. 微生物在抗感染治疗中的应用微生物在抗感染治疗中发挥着重要的作用，例如抗生素的应用可以有效地杀灭或抑制细菌的生长，从而治疗细菌感染引起的疾病。
除了抗生素，还有其他的抗病毒和抗真菌药物可以用于治疗相应的感染性疾病。
3. 微生物在免疫治疗中的应用微生物在免疫治疗中也发挥着重要的作用，例如通过微生物治疗可以调节机体的免疫反应，增强免疫力，从而对抗疾病。
其中包括利用益生菌或其他微生物来改善肠道健康和免疫功能。
三、结语微生物在医学领域的应用与疾病防治密不可分。
通过微生物的运用，我们不仅可以生产出各种有效的药物，还能够开发出各种能够预防和治疗传染病的疫苗。
生物防治技术的研究与应用随着人们环境意识的增强，传统的农业生产方式已经无法满足市场需求和环保要求，因此生物防治技术作为一种新的治理方式逐渐受到人们的重视和应用。
生物防治技术是一种利用微生物、昆虫、植物等生物因素，抑制或控制病害、虫害、杂草的发生、繁殖和传播的技术。
本文将从生物防治技术的背景和意义、研究进展、应用现状及发展前景等方面进行探讨。
一、生物防治技术的背景和意义传统的农业生产方式主要依赖化学农药来治理病虫害，长时间过度使用化学农药带来了许多问题，如农产品质量下降、环境污染、土壤生态系统恶化等，严重制约了农业可持续发展。
因此，寻找一种新的治理方式就显得尤为重要。
生物防治技术的出现为农业生产提供了一种新的选择，它具有能防治一些传统农药难以防治的病虫害、能够提高生产环境的卫生水平，减少对农产品的残留，进而提高产品的质量，同时还可以保持土壤和水质的健康状态，为生态健康发展创造了良好的条件。
二、生物防治技术的研究进展近年来，生物防治技术研究得到了广泛的发展。
在微生物领域，研究人员发现一些有益的微生物，如拟青霉菌、枯草芽孢杆菌等可以抑制病原体的生长和繁殖。
在昆虫领域，人们开始利用昆虫之间的捕食关系、寄生关系、共生关系进行昆虫控制，如宣传虫可以用来控制毛虫的发生。
此外，研究人员还利用转基因技术构建新的抗虫、抗病品种，从而实现了在作物生长过程中控制病虫害。
三、生物防治技术的应用现状生物防治技术得到了广泛的应用，尤其是在欧美等发达国家，其应用范围已经逐渐扩大，但我国的应用还相对较少。
我国现在的生物防治技术在桑蚕、茶树等行业的应用比较广泛，在其他农产品的生产中还未能得到广泛的普及。
四、生物防治技术的发展前景生物防治技术发展的前景是非常广阔的。
其一，生物防治技术的应用已经得到了越来越多人的关注，未来应用范围会不断扩大。
其二，研究机构和行业都会不断注重生物防治技术的研究和推广，最终实现高效、节能、环保的农业生产。
微生物在生物学研究中的应用微生物是一类极微小的生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
这些微生物在生物学研究中扮演着重要的角色，广泛应用于不同领域，包括医学、环境科学、农业等。
本文将探讨微生物在生物学研究中的应用，并介绍几个典型的应用实例。
一、微生物在医学领域的应用微生物在医学领域的应用广泛而深入。
首先，微生物的研究有助于了解疾病与微生物之间的关系。
通过研究微生物的分布、生命周期、生长环境等，可以揭示出某些疾病的发生机制，并找到相应的治疗方法。
此外，微生物还用于制造抗生素、疫苗等药物，有效地控制和治疗各类感染性疾病。
二、微生物在环境科学领域的应用微生物在环境科学领域的应用主要体现在两个方面。
首先，微生物能够降解有毒有害物质。
例如，石油污染是一类严重破环生态环境的污染，然而微生物具有较强的石油降解能力，可以利用这一特点来净化石油污染的环境。
其次，微生物的研究有助于了解生物地球化学循环过程。
通过研究微生物与元素之间的相互作用，可以更好地理解元素的循环规律，为环境保护和可持续发展提供科学依据。
三、微生物在农业领域的应用微生物在农业领域的应用主要表现在两个方面。
首先，微生物可以增强土壤质量和肥力。
微生物可以分解有机物质，释放出植物所需的养分，促进植物生长。
其次，微生物还可以防治农作物病虫害。
一些微生物具有杀菌、杀虫的作用，可以用于制造农药或者作为生物防治的代替方法，以减少化学农药的使用，降低环境污染。
四、典型应用实例1. 发酵工艺发酵是一种利用微生物代谢产物的过程，广泛应用于食品加工、生物制药等行业。
例如，酸奶、酒精、酱油等都是通过微生物的代谢过程生成的。
发酵工艺的应用不仅提高了产品的质量和口感，还能充分利用废弃物资源，达到资源的循环利用。
2. 环境修复微生物可以降解各类有机物质，对环境污染的修复能起到重要作用。
例如，工业废水中的有机污染物可以通过微生物降解分解为无害物质。
此外，微生物还能够修复土壤重金属污染、石油污染等环境问题，净化生态环境。
微生物在生物控制中的应用微生物在生物控制中发挥着重要的作用。
它们通过对害虫、病菌、杂草等有害生物的控制，帮助人类实现绿色农业、环境保护和健康生活。
本文将探讨微生物在生物控制中的应用，并介绍其在农业、环境保护和医疗领域的具体案例。
一、农业领域的微生物控制1. 生物防治微生物如细菌、真菌和病毒在农业生产中被广泛应用于害虫的生物防治。
例如，使用石硫合剂等有机农药来控制葡萄黑斑病，这种农药是由产生抗病物质的细菌制成。
另外，真菌如糠疮菌等也被用于控制一些害虫，如蝗虫和蚜虫等。
2. 生物肥料微生物在农业生产中的另一个应用是生物肥料。
作为一种可持续发展的肥料替代品，微生物肥料通过改善土壤质量、提高植物营养吸收能力，促进植物生长和增加产量。
例如，利用固氮菌固定空气中的氮气，将其转化为植物可吸收的氮元素，提供给植物生长所需。
二、环境保护领域的微生物控制1. 水污染治理微生物在水污染治理中发挥着重要的作用。
一些微生物具有降解有机物和净化水体的能力。
例如，利用厌氧菌和好氧菌来处理污水，将有机物质降解为无机物质，减少水体污染。
2. 土壤修复微生物也被应用于土壤修复中。
土壤被重金属等有害物质污染后，通过注入适宜的微生物，可以促进污染物的降解和土壤的恢复。
例如，一些细菌能够利用重金属离子作为能源进行代谢，有助于降解土壤中的有害物质。
三、医疗领域的微生物控制1. 抗生素生产微生物在医疗领域的一个重要应用是抗生素的生产。
大部分抗生素是由细菌或真菌产生的代谢产物，通过分离和提取这些代谢产物，可以用于临床治疗感染性疾病。
2. 微生物疫苗微生物也被应用于微生物疫苗的生产。
通过处理和培养微生物，提取其中的抗原物质，并通过适当的处理和复制制备疫苗。
这些疫苗可以用于预防和控制多种传染病，如流感、麻风病等。
总结起来，微生物在生物控制中的应用十分广泛。
不仅在农业领域，还在环境保护和医疗领域有着重要作用。
通过合理利用微生物的能力，可以实现生物控制的效果，促进人类社会的可持续发展与进步。
微生物对环境影响的研究及应用微生物是一类生命微小但数量庞大的生物，它们处于生态系统的各个层面，影响着自然界的许多过程。
本文将探讨微生物对环境的影响及其应用。
一、微生物的环境功能1. 分解有机物微生物可以将许多有机物分解为更简单的物质，例如，细菌和真菌可以分解树叶、食物残渣等有机物生成二氧化碳、水和营养物质。
该过程促进了许多生态系统的循环，如生物地球化学循环。
2. 改良土壤当微生物分解有机物的过程释放出二氧化碳、氧气、水和营养物质，这些物质润湿了土壤，改善了其结构和通气性，增强了土壤对植物生长的支持和保护。
3. 控制疾病许多微生物如植物和土壤中的益生菌，可控制某些有害菌的生长和繁殖，从而保护生物的健康。
二、微生物在环境应用微生物在环境中的应用范围非常广泛，以下几个方面是其中的代表性应用。
1. 实现面向生产、环保和可持续发展的生物技术为了改善生产、环保和可持续发展方面的问题，微生物学家们开发了许多微生物技术。
这些技术可高效地生产产品，像燃料、食品和药物，以及重新利用废物，减少了环境污染。
2. 水质监测微生物可以用于水质监测，如测定水中微生物的数量和类型，以它们的存在来判断水质是否达标。
这项技术也用于在紫外线消毒之后识别那些已经排除在外的微生物。
3. 生物修复微生物可以用于生物修复，例如，许多微生物能够分解污染物，例如石油，然后将它们转化为水和二氧化碳等更简单的化合物，从而减少了污染物的难度。
4. 生物防治微生物可以用于生物防治。
微生物治疗的想法是将某些微生物病原体引入人体中，来抗衡固有的病原体，从而改善人们的健康状况。
三、微生物的研究由于微生物对环境的影响和应用是如此广泛，微生物的研究领域也是非常丰富的。
这些研究可以分为以下几个方面：1. 微生物生态学微生物生态学的研究涉及到微生物的群落结构和功能，以及它们在环境中的相互作用。
通过理解微生物和它们的生长条件，科学家们正朝着控制环保和生物技术运用这些微生物的方向前进。
微生物对农业有害生物的生物防治在农业生产中，有害生物往往会对作物造成严重的病害和虫害，给农民带来巨大经济损失。
传统的农药使用虽然能够暂时控制有害生物的数量，但往往伴随着环境污染和食品安全问题。
因此，寻求一种环保、高效的农业有害生物控制方法就显得尤为重要。
微生物的生物防治技术成为了解决这一问题的一种可行途径。
微生物生物防治利用了微生物对有害生物的拮抗作用，有效地控制了有害生物的繁殖和传播。
具体而言，微生物生物防治可以通过以下几个方面发挥作用：1. 抑制作用：微生物可以通过竞争、分泌抑制物质或阻断有害生物的营养供给链等方式来抑制有害生物的生长和繁殖。
例如，一些细菌和真菌可以分泌抑制物质，抑制植物病原菌或昆虫病原菌的生长。
2. 杀灭作用：一些微生物具有直接杀灭有害生物的能力。
例如，一种称为“绿僵菌”的真菌可以感染蚜虫等害虫，使其死亡，从而控制害虫数量的增长。
3. 诱导植物免疫：微生物也可以通过诱导植物免疫来提高作物对有害生物的抵抗力。
一些细菌和真菌通过激活植物的防御反应，增强植物的抗病性。
这样，在遭受病原菌侵染时，作物能够迅速产生抗性，减少病害的发生。
4. 生态平衡调节：微生物的生物防治可以通过调节作物生态系统中各种微生物的数量和种类来维持一个相对稳定的生态平衡。
以控制有害生物数量过多带来的病害和虫害。
在实际应用中，微生物的生物防治技术已经被广泛应用于农业生产中。
例如，在水稻田中，一种名为“拮抗细菌”的细菌被广泛应用于生物防治，通过喷施“拮抗细菌”制剂，可以显著减少水稻叶黄病的发生。
而在果园中，使用某些真菌制剂可以有效控制蚜虫和螨虫等害虫的数量，减少农药的使用。
随着对农业生产环境和食品安全的要求越来越高，微生物的生物防治技术在未来将会得到更广泛的应用。
然而，微生物生物防治技术的研究和应用还面临一些问题和挑战。
例如，微生物生物防治技术的效果受到环境因素和生物种类的影响，研究人员需要进一步探索微生物的生物特性和生态适应性，以提高其生物防治效果。
微生物学在农业害虫防治中的应用前景引言：农业害虫是农业生产中的主要问题之一，其对农作物的破坏和产量减少给农民带来巨大的经济损失。
传统的农业害虫防治方法如化学农药使用不当会对生态环境和人类健康造成危害。
随着微生物学的快速发展和人们对可持续农业的重视，利用微生物学在农业害虫防治中的应用前景变得越来越受人们关注。
一、微生物学在农业害虫防治中的重要性微生物学是研究微生物的科学领域，微生物包括细菌、真菌、病毒等。
它们可以对农业害虫产生调节作用，从而实现农业可持续发展。
利用微生物学技术进行农业害虫防治具有以下几个重要性：1. 环境友好性：与传统的化学农药相比，微生物学技术在农业害虫防治中具有显著的环境友好性。
微生物学技术所使用的微生物对环境影响较小，不会对土壤、水源和空气质量造成污染，具有可持续性。
2. 目标性：微生物学技术可以针对特定的害虫进行防治，不会对非目标生物造成伤害。
相比之下，化学农药往往对害虫的控制效果不确定，并且可能对农作物和生态系统中的益虫造成伤害。
3. 抗虫性长久性：微生物学技术可以通过种群增殖和毒力增强来实现长期抗虫效果。
细菌和真菌等微生物的毒力需要时间来发挥，因此，微生物学技术在农业害虫防治中不仅能够解决当前害虫问题，还可以为未来的农作物提供长期保护。
二、微生物学在农业害虫防治中的应用案例1. 昆虫病毒：昆虫病毒是微生物防治农业害虫的重要工具之一。
例如，棉铃虫病毒能够感染棉铃虫的成虫和幼虫，造成其死亡，从而有效地控制棉铃虫的种群数量。
2. 真菌：真菌是微生物防治农业害虫的又一重要工具。
例如，白僵菌能够感染和杀死多种害虫，如蚜虫、葡萄叶蝉等。
使用真菌进行农业害虫防治在很多国家得到了广泛应用。
3. 细菌：一些细菌也具有潜在的农业害虫防治能力。
例如，巴斯德氏杆菌能够杀死蚊子幼虫，防止感染白喉病毒。
此外，一些细菌还能够与植物共生，促进植物健康，从而增强植物对害虫的抵抗力。
三、微生物学在农业害虫防治中的挑战与应对尽管微生物学在农业害虫防治中具有巨大的潜力，但仍然存在一些挑战，需要进一步解决：1. 技术研发：微生物学技术需要不断地进行研发和改进，提高微生物的致病力和杀虫效果。
微生物在植物保护方面的应用植物保护是农业生产中至关重要的一环，它涉及到预防和控制病虫害，以保障农作物的生长和产量。
传统的植物保护方法通常依赖化学农药，但这些农药不仅对环境造成污染，还会对人类健康和生态系统产生负面影响。
因此，寻找一种环保、高效的植物保护方式迫在眉睫。
微生物在植物保护中的应用成为了一种备受关注的新途径。
微生物作为一种自然存在的微小生物体，可以与植物建立共生关系，对植物起到积极的保护作用。
首先，微生物可以作为生物防治剂，对抗病原微生物和害虫。
例如，一些细菌如拟革兰氏阴性菌和拟杆菌等，可以产生一些抗生素和毒素，抑制病原微生物的生长和繁殖。
此外，它们还可以分解一些有害物质，减少其对植物的伤害。
对于害虫而言，微生物可以侵入害虫体内，分泌毒素或杀死害虫的内脏器官，从而实现对害虫的控制。
微生物还可以促进植物的生长和发育。
植物和微生物之间存在着一种共生关系，即植物通过根系释放出一些有益物质，吸引微生物为其提供养分。
微生物可以分解土壤中的有机物质，将其转化为植物可吸收的养分，促进植物的生长。
此外，一些微生物还可以合成一些植物生长激素，如生长素和赤霉素等，促进植物的发育。
除了对植物的保护和促进作用，微生物还可以改善土壤质量，增强植物的抗逆能力。
土壤中的微生物可以分解有机物质，释放出养分，并通过分解作用改善土壤结构。
这些微生物还可以与植物根系形成一种共生关系，在植物根系周围形成一层保护膜，阻止有害微生物的侵入。
此外，微生物还可以通过产生一些抗逆蛋白和酶等物质，提高植物的抗逆能力，使植物能够更好地抵抗病虫害和环境的不良影响。
微生物在植物保护方面的应用已经取得了一些突破性进展。
例如，一些研究人员利用基因工程技术，将一些具有抗病性和抗虫性基因的微生物导入到植物体内，提高植物的抗病虫能力。
此外，还有一些研究人员利用微生物菌剂进行植物保护，取得了一定的效果。
这些微生物菌剂不仅能够抑制病原微生物和害虫的生长，还能够促进植物的生长和发育，提高植物的产量和品质。
微生物在生物科学研究和工业应用中的作用微生物是一类无法看见的微小生物体，包括细菌、真菌、病毒等。
它们虽小，却在生物科学研究和工业应用中发挥着重要的作用。
本文将介绍微生物在生物科学研究和工业应用中的作用，包括研究领域，农业应用，制药行业，环境保护和食品加工等方面。
一、微生物在生物科学研究中的作用微生物在生物科学研究中起着重要的作用。
首先，微生物是研究生物多样性和进化的理想模型。
通过对微生物的基因组和遗传信息进行研究，科学家能够深入了解生命起源和演化的过程。
其次，微生物为研究传染病提供了重要的研究对象。
病原微生物的研究帮助科学家理解疾病的发生机制，寻找治疗传染病的方法。
此外，微生物还被应用于环境污染与生物修复、新药开发等领域的研究。
二、微生物在农业应用中的作用微生物在农业应用中也起着重要的作用。
首先，微生物可以促进植物的生长。
一些有益菌和真菌能够与植物根系建立共生关系，释放出植物所需的营养物质，提高植物的养分吸收能力。
其次，微生物还能够抑制病原菌的生长，保护植物免受病害的侵害。
一些昆虫也通过微生物进行生物防治，有效控制农作物害虫的数量。
此外，微生物还被广泛应用于有机农业和生态农业的生产过程中。
三、微生物在制药行业中的作用微生物在制药行业也有重要的应用。
首先，微生物是许多药物的生产工具。
通过利用微生物的代谢产物，如抗生素和酶类，可以大量生产药物。
其次，微生物还可以用于合成某些难以通过化学合成得到的药物。
通过遗传工程的方法，科学家可以改造微生物中的基因组，使其能够生产特定的化合物。
此外，微生物还被用于药物质量控制和微生物检测等方面。
四、微生物在环境保护中的作用微生物在环境保护中发挥着重要的作用。
首先，微生物可以用于处理污水和废水。
微生物分解和降解有机物质，净化水体，保护水资源的安全。
其次，微生物还能够处理有毒物质和污染物。
一些特殊的微生物具有降解有害物质的能力，能够将有害物质转化为无害物质。
此外，微生物还可以用于土壤修复和生态恢复。
微生物在生物防治的研究应用摘要:从微生物的生物防治机理,竞争作用、抗生作用、重寄生作用、促生作用、诱导抗性等方面综述了生防微生物中的真菌、细菌生防机制的研究进展,并概述了其在微生物制剂方面的应用。
关键词:生防机制;微生物;化学防治;生物农药前言化学农药的大量使用严重地破坏了农业生态系统,造成环境污染。
在防治植物病害的同时,也杀死了环境中的有益微生物,同时也提高了植物病原菌的抗药性。
而以农业可持续发展为宗旨的生物防治,作为IPM的重要组成部分,在农业生产中起着越来越重要的作用。
拮抗微生物在植病生防中的应用也备受人们的重视。
目前已经发现许多微生物具有生防作用。
中国开展生物防治最早,远在公元304年已有我国南方应用黄蚁Oecophylla smaragdina防治柑橘害虫的记载,其后的一些成果也可以在古籍中查到。
生物防治的内容随着科学的不断发展而日趋完善,不断有所改进,充实和创新,并建立了生物防治理论。
生物防治已形成一门具有较完整体系的科学技术。
1971年建立了生物防治国际组织(International Organization for Biological Control IOBC),并在世界各大区设立地区分部。
近十年来,在分子生物学理论的启迪下,应用生物技术作出了新的成绩[1]。
生物防治是指利用有益生物及其代谢产物和基因产品等控制有害生物的方法。
农田害虫的生物防治包括以虫治虫、以菌治虫及其他有益动物的利用;植物病害的生物防治主要是利用有益的微生物,通过生物间的竞争作用、抗菌作用、重寄生作用、交叉保护作用及诱发抗病性等,来抑制某些病原物的存活和活动。
广义的生物防治概念还包括昆虫激素如保幼激素等,微生物农药如BT乳油等和抗菌物质,井冈霉素、农霉素等的应用,以及提高寄主植物对病虫的抗性等方面[2]。
1生物防治机制1.1拮抗作用(antagonism)拮抗微生物在代谢活动中通过分泌抗菌物质直接对病原物产生抑制是自然界普遍存在的现象,也是众多拮抗微生物应用的主要作用方式。
拮抗微生物产生的抗菌物质主要有两类:一是小分子的多糖物质,即抗生素;二是大分子的抗菌蛋白或细胞壁降解酶类。
近年来,生防微生物产生的抗菌蛋白及胞外裂解酶类研究较多。
例如木霉在抗生和菌寄生中,可产生几丁质酶、β-1, 3葡聚糖酶、纤维素酶和蛋白酶来分解植物病原菌真菌的细胞壁或分泌葡萄糖苷酶等胞外酶来降解病原菌产生的毒素(如立枯丝核菌毒素RS-toxin)。
荧光假单孢菌、嗜麦芽寡养单胞菌(Sterotrophom onasmaltophilia)和普利茅斯沙雷氏菌(Serratia plymuthica)除产生抗生代谢物外,还分泌几丁质酶、β-1,3葡聚糖酶等来抑制许多土传植物病原真菌的生长。
芽孢杆菌类生防细菌大多是产生抗菌蛋白或裂解酶来抑制病菌的侵染[3]。
同时,在进行重寄生作用的,木霉也会分泌多种抗性物质抑制病原菌的生长[4~5],即使少量的抗性物质的产生也会对病原菌的生长达到极大的抑制作用。
1.2竞争作用(competition)拮抗微生物也可以通过快速生长和繁殖而夺取水分、养分、占有空间、消耗氧气等削弱以致排除同一生活环境中的某些病原物[6]。
一些细菌、酵母菌和丝状真菌,能通过对养分和位点竞争抑制灰霉病菌的生长。
1.3重寄生作用(hyperparasitism,mycoparasitism)其他微生物寄生植物病原物称为重寄生或菌寄生。
Paul研究发现Pythium radiosm对灰霉病菌具有重寄生作用。
它进入寄生菌丝后形成大量的分枝和有性结构,因而能抑制葡萄灰霉菌病症状的出现。
1.4诱导抗性( induced resistance)有些微生物可以诱导寄主植物产生防御反应,形成局部或系统获得性抗性(SAR)。
微生物凝集素同源蛋白基因的表达产物可能有凝集素的作用,是一种糖相互作用所介导的识别信号,能激发水解酶的活性;或与病原菌表面糖结合,干扰细胞的正常的生理代谢以此来防治病原菌[7]。
据李毅平等报道,所有需氧生物的生理过程均有自由基的产生和清除,且两者之间存在平衡,若失去平衡,便会损伤机体引起病变[8]。
其失衡的原因一是自由基增多,二是机体对自由基的清除能力减弱或两者兼而有之。
当哈茨木霉被病原菌感染后,会启动机体内的保护酶系统进行防御,即存在于微生物体内的过氧化氢酶(catalase,CA T)和过氧化物酶(peroxidase,POD)等保护酶协同作用,使自由基保持在一个较低的水平,从而维持菌体内正常的生理活动。
有研究报道, RAC1是一类广泛分布的G蛋白,参与活性氧的产生、激素反应。
木霉的RAC1参与活性氧的产生和激素反应,从而可局部集聚引起植物的超敏反应和疾病防卫基因的表达[9~10]。
DeMefer等报道,铜绿假单孢菌(Pseudomonas aeruginosa)和T. harzianum T39能诱导产生水杨酸使菜豆获得对灰霉病的抗性。
童蕴慧等发现,地衣芽孢杆菌和多黏类芽孢杆菌及其代谢物不仅能直接抑制灰葡萄孢的生长和繁殖,而且能诱导番茄产生SAR。
1.5促生作用(plant growth promotion)许多生防微生物不仅对灰霉病有防治作用,而且对寄主植物有促生作用。
具有植物促生作用的微生物主要包括植物促生细菌(PGPB)和植物促生真菌(PGPF),特别是前者尤为重要。
微生物的生防作用同时还是多种机制相互协调作用的结果,例如哈茨木霉通过重寄生作用、竞争作用、抗性作用、保护自身免受侵害相关作用以及蛋白酶消化等多种作用机制的协同作用实现对病原菌的拮抗作用,是多种机制协同作用的结果。
哈茨木霉在以外源寡聚糖(胶态几丁质)为碳源的培养基中生长,菌丝体或孢子表面的凝集素同源蛋白或羟脯氨酸糖蛋白同源蛋白等一些胞外分泌蛋白可能有与寡聚糖特异性识别、结合的能力,并传递信号,刺激哈茨木霉产生局部防御反应,分泌一系列的细胞外蛋白。
这些蛋白由几丁质酶基因、葡聚糖酶基因、糖基水解酶基因以及蛋白酶基因等编码[11]。
2生防微生物2.1真菌能防止灰霉病的真菌有许多种类,其中研究和应用较广的生防真菌主要有木霉、酵母等。
哈茨木霉(T.harzia-num)T39菌株能有效地防治以色列及其他一些国家温室作物的灰霉病。
Elad以T.harzianum T39菌株制成Trichodex菌剂,能控制温室作物和葡萄的灰霉病。
Sesan等用T.harzianum、绿色木霉(T. viride)防止葡萄灰霉病。
在病害发生前或发生时用T.harzianum 对芸豆花进行处理,能使感染灰霉病的概率降低94%。
用其他有益真菌来控制灰霉病也有不少研究。
U.atrum和螺卷毛壳(Chaetomium cochliodes)在田间都能降低葡萄灰霉病的发展与流行[12]。
Kang等从温室土壤分离获得C. cochliodes,它对灰霉病菌显示了很强的抑制活性。
Peng 和Sutton发现,木霉(Tri-choderma)和(Gliocladium)的两种菌株对草莓上灰葡萄孢具有很强的抑制作用。
此外,节菱孢菌(Arthrinium mon-tagnei、A. phaeospermum)、球毛壳霉(Chaeospermum globosum)、链格孢(Alernaria alernata)等真菌也能减少灰霉病均分生孢子的形成。
国内有关灰霉病生物防治的有益真菌研究较少,其中研究较多的是木霉属真菌。
2.2链霉菌White等将灰绿链霉菌(Streptomycesgriseovirides)的一个菌株研制成Mycostoop菌剂,用于莴苣灰霉病的防治。
据报道,白肽毒素(Albopeptin B)、变构霉素(Tautomycin)、变构菌素(Tautonycein)和鱼时霉素(Ezomycin S)都是不同链霉菌产生的一种抗真菌物质,对灰霉病也有较好的防治效果。
2.3细菌用于灰霉病防治的细菌主要有芽孢杆菌类、假单胞菌等。
Swadling等报道,短小芽胞杆菌(Bacillus pumilus)NCIMB 13374能抑制草莓灰霉病菌的生长。
B.pumilus和乳芽孢杆菌(Lactobacillussp. )都有防治豆类和番茄灰霉病的作用,能降低灰葡萄孢分生孢子的萌发和叶片腐烂的严重程度。
短芽孢杆菌(B. brevis,短小芽孢杆菌)能减少大白菜灰霉病64%~71%的生长。
荧光假单胞菌(P.flu-orescens)NCIMB13373能抑制草莓灰霉病菌的生长。
嗜麦芽黄单胞菌(Xanthomonasmaltophilia)和假单胞菌的一些分离物具有防治豆类和番茄灰霉病的作用。
张玉勋等研究了P.fluorescence5号、15号菌株和B. subtilis M9,M11菌株在大棚温室番茄上定殖及其对灰霉病的控制效果,定殖能力前的M9、M5号菌株对灰霉病的防治近80%,明显优于50%扑海因WP600倍液的防治效果(62% )。
刘显达从草莓植株及土壤分离获得的Bacillusspp.和Pseudomonasspp.菌株也能很好地抑制灰霉的菌丝生长和孢子萌发,显著降低草莓灰霉病的发生。
3微生物制剂的研制和应用3.1苏云金杆菌(Bt)Bt是我国细菌类农药研究开发最成功的一种,已实现了商品化、规范化生产,并由单一粉剂剂型发展为粉剂、乳剂和水剂多个品种,已成为应用最广、产量最大的微生物制剂。
经过一系列的工艺改进,Bt产品的质量和生产效率明显提高,生产成本显著下降,赢得了广大农民的信赖,应用面积迅速扩大。
3.2农用抗生素类制剂我国应用农用抗生素防治蔬菜病害的历史较长,水平较高[13]。
进入20世纪90年代,抗生素的开发和应用又进入一个新的高潮。
阿维菌素便是一个典型的代表,具有防效高、速效性和持效性均佳的特点。
3.3病毒制剂目前,我国已在196种昆虫中发现243株病毒,其中58种病毒从46种茶树害虫中发现,寄生昆虫涉及7个目35科127属,其中20多种病毒制剂已试用于大田防治[14]。
3.4真菌制剂我国应用白僵菌防止鳞翅目害虫的历史悠久,目前白僵菌的高含量孢子粉含活孢子已达1000亿/g,制剂含量为50亿~100亿/g。
木霉菌剂已开发成功,取得农药登记注册,用于防治蔬菜灰霉病具有较为理想的效果和应用前景。
3.5其他制剂“九五”以来,昆虫信息激素的发展很快,目前已能合成棉铃虫、小菜蛾等害虫的性诱剂,并能成功用于害虫测报、迷向和诱杀。
植物源杀虫剂如烟碱、苦参碱、鱼藤等制剂也有部分应用。
另外,利用线虫防止蔬菜害虫的研究也初步开展,防治效果十分明显,对无公害蔬菜的生产具有重要意义[15]。
4问题与展望4.1加强生防微生物的微生态研究目前生防微生物应用后防治效果能否稳定持久,大多不能预见。
