致病疫霉拮抗真菌研究進(jìn)展

蔣繼志，郭俊亭，李麗艷

(河北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071002)

學(xué)科綜述

致病疫霉拮抗真菌研究進(jìn)展

蔣繼志，郭俊亭，李麗艷

(河北大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院，河北 保定 071002)

致病疫霉主要引起馬鈴薯和番茄的晚疫病，是嚴(yán)重制約馬鈴薯和番茄生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的首要因素.生產(chǎn)中可利用的措施主要有選育和利用抗病品種、農(nóng)業(yè)栽培措施和化學(xué)農(nóng)藥，但因病菌生理分化明顯、遺傳變異迅速，現(xiàn)有措施難以完全有效控制該病，發(fā)掘致病疫霉拮抗微生物并研發(fā)安全高效的微生物農(nóng)藥是當(dāng)前的主要研究方向之一.綜述了近年來(lái)對(duì)于致病疫霉拮抗真菌的研究進(jìn)展，并指出了在該領(lǐng)域中存在的一些問(wèn)題和今后的研究重點(diǎn)，以期對(duì)馬鈴薯晚疫病的生物防治發(fā)揮推進(jìn)作用.

拮抗真菌；致病疫霉；馬鈴薯；番茄

致病疫霉(Phytophthorainfestans(Mont.) de Bary)在Cavalier-Smith 1988年創(chuàng)建的生物八界系統(tǒng)中，屬于藻界卵菌門(mén)卵菌綱腐霉目腐霉科疫霉屬(Phytophthora)[1]，主要引起馬鈴薯(SolanumtuberosumL.)和番茄(S.lycopersicumL.)的晚疫病，常造成毀滅性災(zāi)害，嚴(yán)重制約著馬鈴薯和番茄生產(chǎn)的發(fā)展.而馬鈴薯是僅次于小麥、玉米和水稻的世界四大糧食作物之一，每年因晚疫病所造成的損失全球達(dá)到170億美元，中國(guó)約達(dá)到40億美元,該病的危害性、防治難度及其對(duì)全社會(huì)造成的影響已超過(guò)了水稻稻瘟病和小麥銹病，被視為國(guó)際第一大作物病害[2].生產(chǎn)中主要通過(guò)培育和推廣抗病品種、農(nóng)業(yè)栽培措施和化學(xué)農(nóng)藥防治該病，但由于病菌生理分化明顯、A2交配型在世界各地相繼出現(xiàn)、以及有限的抗病品種和化學(xué)農(nóng)藥所造成的選擇壓力，致使病菌生理小種變異迅速[3]、品種抗性喪失加快，尤其是化學(xué)防治帶來(lái)的環(huán)境污染、病菌抗藥性、毒物殘留等一系列問(wèn)題嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境以及人類(lèi)健康，因而研發(fā)高效、生態(tài)、環(huán)保、無(wú)毒的生物農(nóng)藥已成為植物病理學(xué)領(lǐng)域中的重要研究課題.

許多學(xué)者嘗試?yán)弥参锛捌涮崛∥颷4-9]或拮抗微生物及其代謝產(chǎn)物抑制致病疫霉[10]，或誘導(dǎo)馬鈴薯增強(qiáng)對(duì)致病疫霉的抗性[11-14]，尤其是自從Malajczuk(1983)報(bào)道對(duì)致病疫霉的拮抗微生物以來(lái)，研究涉及到的微生物有真菌[15]、細(xì)菌[16]、放線菌[17]和病毒[18]等.其中，真菌是自然界中種類(lèi)最多、分布最為廣泛的一類(lèi)微生物，利用真菌及其代謝產(chǎn)物抑制致病疫霉已有許多研究，包括重寄生、內(nèi)生、腐生和植物病原真菌或弱致病真菌等，其中研究和應(yīng)用最多的是木霉屬(Trichodermaspp.)真菌[19]，其他有寡雄腐霉(Pythiumoligandrum)、鐮刀菌(Fusariumspp.)、黑斑病菌(Alternariaspp.)、青霉菌(Penicilliumspp.)等.本文結(jié)合本研究室多年的研究工作較為系統(tǒng)地介紹了國(guó)內(nèi)外對(duì)致病疫霉拮抗真菌的研究進(jìn)展，分析了拮抗真菌的利用潛力，同時(shí)也指出了在該領(lǐng)域中存在的一些問(wèn)題和今后的研究重點(diǎn)，以期加快對(duì)致病疫霉拮抗微生物的利用.

1 拮抗真菌的主要類(lèi)型

1.1重寄生真菌

重寄生真菌是對(duì)其他植物病原菌具有寄生作用的真菌，迄今研究較深入的主要是木霉屬(Trichoderma)的一些種和腐霉屬中的寡雄腐霉(Pythiumoligandrum).Trichoderma屬的T.harzianum，T.viridae和T.atroviride等幾個(gè)種可寄生在灰葡萄孢(Botrytiscinerea)、茄鐮孢(Fusariumsolani)、辣椒疫霉(Phytophthoracapcisi)、寄生疫霉(Phy.payrasitica)、瓜果腐霉(Pyt.aphanidermatum)、寬腐霉(Pyt.dissotacum)、終極腐霉(Pyt.ultimum)、立枯絲核菌(Rhizoctoniasolani)、核盤(pán)菌(Scleortiniasclerotiorum)和大麗輪枝菌(Verticilliumdahliae)等30多種植物病原真菌上[19]，而其中的T.viridae[20]和T.atroviride[21]均可寄生在致病疫霉(Phy.infestans)上；Lacey[20]認(rèn)為帶有致病疫霉菌絲體和孢子囊的土壤，隨時(shí)間延長(zhǎng)侵染性顯著下降，其主要原因之一是T.viridae的寄生作用所致，因?yàn)橹虏∫呙咕z體的生長(zhǎng)和孢子囊的萌發(fā)在無(wú)菌土壤中可正常進(jìn)行，而在含有T.viridae的土壤中不能進(jìn)行；McBeath[21]研究發(fā)現(xiàn)T.atroviride對(duì)生長(zhǎng)條件的要求幾乎與致病疫霉完全相同，都喜好冷涼和高濕的環(huán)境，它對(duì)致病疫霉的A1和A2交配型的寄生強(qiáng)度相同，也對(duì)化學(xué)農(nóng)藥瑞毒霉(ridomil)表現(xiàn)抗性，用T.atroviride處理馬鈴薯種薯切塊后，切塊萌發(fā)早而整齊，萌發(fā)率為100%(與未處理的對(duì)照相同)，而瑞毒霉處理后的萌發(fā)率為88%；人工接種致病疫霉后，T.atroviride處理對(duì)馬鈴薯晚疫病的防效與瑞毒霉相同甚至優(yōu)于瑞毒霉，由于抵抗致病疫霉A1交配型的馬鈴薯品種均高度感染A2交配型[21]，因此，T.atroviride處理馬鈴薯種薯防治馬鈴薯晚疫病具有很好的應(yīng)用前景.

此外，El-Hasan等[15]也對(duì)幾種木霉屬(Trichodermaspp.)真菌的抗菌活性進(jìn)行了研究，并首次報(bào)道了哈茨木霉(T.harzianum)T16和T23菌株產(chǎn)生的抗生素viridiofungin A(VFA)的抑菌作用，證實(shí)VFA(150 μg/mL)可明顯抑制致病疫霉孢子囊的萌發(fā)，抑制率達(dá)到60%以上，并顯著抑制大麗輪枝菌(V.dahliae)、串珠鐮刀菌(Fusariummoniliforme)和枝孢屬真菌(Cladosporiumspp.)的菌絲生長(zhǎng)，抑制率可達(dá)到90%以上，且揮發(fā)性成分也有抑制卵菌和真菌的作用，但VFA對(duì)細(xì)菌無(wú)抑制作用.Arora[22]通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室、溫室和大田中篩選防治馬鈴薯晚疫病的菌株，發(fā)現(xiàn)T.viride和Acremoniumstrictum等幾種微生物均能夠阻止致病疫霉的孢子囊萌發(fā)或抑制壞死斑形成或兩者兼而有之，其中T.viride能阻止孢子囊不同部分的細(xì)胞質(zhì)進(jìn)入游動(dòng)孢子中，A.strictum能夠溶解塊莖中的病菌細(xì)胞；在溫室中用A.strictum或T.viride的懸浮液(108mL-1)防治馬鈴薯晚疫病，顯著降低了晚疫病的發(fā)病率.國(guó)內(nèi)在這方面報(bào)道較少，孟艷等[23]測(cè)定了一種木霉菌(Trichodermasp.)T115D菌株發(fā)酵濾液對(duì)致病疫霉的抑制作用，結(jié)果顯示，發(fā)酵濾液對(duì)致病疫霉孢子囊直接萌發(fā)、游動(dòng)孢子釋放和游動(dòng)孢子萌發(fā)均有抑制作用，但對(duì)菌絲生長(zhǎng)的抑制作用不明顯；發(fā)酵濾液原液對(duì)孢子囊直接萌發(fā)的抑制率為57.60%，對(duì)孢子囊釋放游動(dòng)孢子的抑制率為75.01%，對(duì)游動(dòng)孢子萌發(fā)的抑制率為60.02%.

寡雄腐霉(Pyt.oligandrum)是另一種被研究較多的重寄生真菌.Picard等[24]研究表明Pyt.oligandrum可寄生在疫霉屬(Phytophthora)和腐霉屬(Pythium)的多個(gè)種上，例如寄生疫霉(Phy.parasitica)、瓜果腐霉(Pyt.aphanidermatum)和終極腐霉(Pyt.ultimum).雖然對(duì)于Pyt.oligandrum是否寄生致病疫霉以及寄生程度未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道，但Kurzawińska等[25]研究表明由Pyt.oligandrum開(kāi)發(fā)成的廣譜生物殺菌劑多利維生(polyversum)可有效防治由致病疫霉、立枯絲核菌(R.solani)和茄長(zhǎng)蠕孢(Helminthosporiumsolani)等引起的馬鈴薯塊莖儲(chǔ)藏期病害，該制劑已被廣泛應(yīng)用.

1.2植物內(nèi)生真菌

植物內(nèi)生真菌是指生活在健康植物體內(nèi)、或至少在其生活史中的一段時(shí)間生活在植物體內(nèi)，但對(duì)植物不形成有害侵染的一類(lèi)真菌，由于它們對(duì)植物具有多方面的功能，例如為植物提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)、促進(jìn)植物生長(zhǎng)、提高植物的生態(tài)適應(yīng)性、增強(qiáng)植物對(duì)逆境的抵抗能力等，因而利用植物內(nèi)生真菌控制植物病害已受到許多學(xué)者的關(guān)注[26].在抑制致病疫霉方面，Kim等[27]從黃瓜、紅辣椒、番茄、南瓜和大白菜等植物的66種健康組織中分離出了152株內(nèi)生真菌，有23株內(nèi)生真菌的發(fā)酵濾液在番茄幼苗上顯示出明顯的抗卵菌活性和防治晚疫病的效果，保護(hù)率達(dá)到90%以上，其中經(jīng)鑒定為尖孢鐮刀菌(F.oxysporum)的EF119 菌株對(duì)番茄晚疫病的防治效果最好.該菌株不僅顯著抑制致病疫霉菌絲生長(zhǎng)、且明顯抑制終極腐霉(P.ultimum)和辣椒疫霉(P.capsici)等其他卵菌的生長(zhǎng).Son等[28]從上述EF119 菌株培養(yǎng)液中獲得了2種抗卵菌活性物質(zhì)，經(jīng)質(zhì)譜和核磁共振鑒定分別為比卡菌素(bikaverin)和鐮刀菌酸(fusaric acid)，這2種活性物質(zhì)不僅對(duì)番茄晚疫病顯示出良好的防治效果，2者(比卡菌素300 μg/mL、鐮刀菌酸100 μg/mL)的防效分別為71%和67%，而且明顯抑制其他一些卵菌和真菌菌絲的生長(zhǎng)，鐮刀菌酸還能抑制許多植物病原細(xì)菌的生長(zhǎng).這表明EF119菌株極有潛力用作防治番茄晚疫病的生物制劑.

此外，Prada等[29]發(fā)現(xiàn)分離自一種植物(Espeletiasp.)、經(jīng)鑒定為間座殼屬(Diaporthesp.)的內(nèi)生真菌，也能明顯抑制致病疫霉菌絲的生長(zhǎng)，但抑制效果隨實(shí)驗(yàn)中所用培養(yǎng)基的種類(lèi)而有差異，表明培養(yǎng)條件也影響其抑制效果，該研究小組還克隆了上述菌株中與抗生作用相關(guān)的編碼淀粉酶的基因，并在體外得到了表達(dá).蘇珍珠等[30]從7種植物中分離出了11株內(nèi)生鐮刀菌，并研究了它們對(duì)致病疫霉的抑制活性，結(jié)果顯示這11株內(nèi)生鐮刀菌對(duì)致病疫霉均有抑制作用，其中菌株e060-1，e060-3和e060-4的活體抑制率在50%以上，這些菌株的毒素粗提液對(duì)致病疫霉菌絲生長(zhǎng)有更明顯的抑制作用，其中e012-3，e060-4和e032毒素粗提液的抑菌率均達(dá)到100%，且發(fā)現(xiàn)毒素粗提液能明顯抑制致病疫霉孢子對(duì)離體葉片的侵染，其中菌株e032毒素粗提液的抑制率達(dá) 97.10%.

1.3植物病原真菌

植物病原真菌均有一定的寄主范圍，因而對(duì)植物的致病性是相對(duì)的，一種病原真菌對(duì)有些植物能致病，對(duì)另一些植物則不能致??；同樣，在同一種病原真菌范圍內(nèi)，有些菌株致病性強(qiáng)，有些菌株則弱，還有一些則完全不致病.因此，利用無(wú)致病力或弱致病力的植物病原真菌菌株防治植物病害也受到了許多學(xué)者的關(guān)注.本研究室郭會(huì)婧等[31]通過(guò)菌體對(duì)峙培養(yǎng)，從36株微生物中共篩選出了10株對(duì)致病疫霉菌絲生長(zhǎng)有抑制作用的微生物，包括多種真菌、細(xì)菌和放線菌等，抑菌率均在50%以上；但這10株菌中只有白菜黑斑病菌(Alternariabrassicae(Berk.)Sacc.)BH-09和梨黑斑病菌(A.alternata(Fr.)Keissle)LH-03的發(fā)酵液對(duì)致病疫霉表現(xiàn)出較強(qiáng)的抑制作用，抑菌率分別為80.51%和70.21%.劉海珍等[32]優(yōu)化了A.alternataLH-03的發(fā)酵條件，發(fā)現(xiàn)在28 ℃、自然pH、80 mL/250 mL裝液量、6%接種量、黑暗培養(yǎng) 8 d后所得發(fā)酵液對(duì)致病疫霉的抑制作用最強(qiáng)，抑菌率可達(dá)85.71%，優(yōu)化后的抑制率提高了約 15%，表明該菌株在抑制致病疫霉生長(zhǎng)方面有進(jìn)一步研究和利用的潛力.蔣繼志等[33]研究了瓜果腐霉(P.aphanidermatum)、刺腐霉(P.spinosum)、畸雄腐霉(P.irregulare)、終極腐霉(P.ultimum)、立枯絲核菌(R.solani)、膠胞炭疽菌(Colletotrichumgloeosporioides)、細(xì)交鏈孢(Alternariaalternate)和大麗輪枝菌(V.dahliae)共8種植物病原真菌不同體積分?jǐn)?shù)發(fā)酵液對(duì)致病疫霉的影響，發(fā)現(xiàn)對(duì)菌絲生長(zhǎng)、游動(dòng)孢子靜止、靜止孢萌發(fā)等不同生長(zhǎng)發(fā)育階段均有一定程度的抑制作用，并隨發(fā)酵液體積分?jǐn)?shù)增加抑制作用逐漸增強(qiáng)，發(fā)酵液體積分?jǐn)?shù)為100%時(shí)的抑制率最高；其中以立枯絲核菌發(fā)酵液的抑制作用最強(qiáng)(抑菌率為90.42%)，而靜止孢的萌發(fā)率僅為2.41%，附著胞及侵入絲均未見(jiàn)形成.

1.4青霉菌

青霉屬(Penicillium)真菌在自然界廣泛存在，其中由青霉屬的產(chǎn)黃青霉(P.chrysogenum)產(chǎn)生的青霉素(penicillin)是最早用于治療人類(lèi)疾病的抗生素，迄今仍在廣泛應(yīng)用.因而，利用這一類(lèi)真菌抑制致病疫霉似乎比其他拮抗真菌更有潛力.趙明剛[34]報(bào)道圓弧青霉(P.cyclopium)能產(chǎn)生抗生素圓弧菌醇，對(duì)致病疫霉菌絲生長(zhǎng)的抑制率能達(dá)到95.00%，認(rèn)為是一種特異的天然殺卵菌劑；Arora[22]在篩選致病疫霉拮抗菌中發(fā)現(xiàn)，P.viridicatum和P.aurantiogriseum均能夠阻止致病疫霉的孢子囊萌發(fā)，并抑制馬鈴薯葉片受致病疫霉侵染后壞死斑的形成，顯微觀察表明P.viridicatum能使致病疫霉形成大量敗育的孢子囊，從而阻止其危害.從心黎等[35]研究了一種廣譜性昆蟲(chóng)寄生真菌YX 擬青霉菌(Paecilomycesfarinosus)的發(fā)酵液濃縮物對(duì)致病疫霉的抑制作用，結(jié)果顯示2 g/L的發(fā)酵液濃縮物(YFC)對(duì)菌絲生長(zhǎng)具有較強(qiáng)的抑制作用，抑制率達(dá)63.00%，而用4 g/L的YFC在盆栽實(shí)驗(yàn)中對(duì)馬鈴薯晚疫病的預(yù)防和治療效果分別為83.35%和35.63%.

1.5其他真菌

Nagaoka等[36]從動(dòng)物堆肥中分離出了1株對(duì)多種植物病原菌均有較強(qiáng)抑制作用的蘑菇輪枝菌(Verticilliumpsalliotae)，并明確了該菌株產(chǎn)生的抗生素oosporein對(duì)致病疫霉菌絲生長(zhǎng)和孢子囊萌發(fā)的抑制活性遠(yuǎn)高于對(duì)其他病原真菌的作用，該oosporein有希望開(kāi)發(fā)成為抑制致病疫霉等卵菌的特效生物農(nóng)藥.Eschen-Lippold等[37]從象牙白蠟傘(Hygrophoruseburneus)真菌中提取的活性物質(zhì)γ-Oxocrotonate脂肪酸對(duì)致病疫霉(P.infestans)、黃瓜黑星病菌(Cladosporiumcucumerinum)和馬鈴薯炭疽病菌(Colletotrichumcoccodes)等多種病菌孢子萌發(fā)和菌絲生長(zhǎng)均有一定抑制作用，且發(fā)現(xiàn)該不飽和脂肪酸無(wú)毒副作用，提前噴霧馬鈴薯植株可有效防治馬鈴薯晚疫病和炭疽病，具有廣闊的商業(yè)開(kāi)發(fā)前景.劉曉蕓等[38]發(fā)現(xiàn)半知菌附球菌屬黑附球菌(Epicoccumnigrum)的3個(gè)菌株(XF1,XF2,XF3)對(duì)致病疫霉均有較強(qiáng)的拮抗作用，在對(duì)峙培養(yǎng)中的抑菌帶寬度均可達(dá)16 mm，且抑菌帶寬度不隨時(shí)間的推移而顯著改變，尤其以XF1的抑菌作用最為明顯，并明確了XF1菌株產(chǎn)生的蛋白和多糖無(wú)明顯抑菌作用，分泌至胞外的物質(zhì)經(jīng)去除多糖后對(duì)孢子囊和菌絲生長(zhǎng)的抑制中質(zhì)量濃度(EC50)分別為576.3 μg/mL和850.1 μg/mL，而粗脂肪對(duì)孢子囊萌發(fā)的抑制中質(zhì)量濃度為1 301.1 μg/mL，同時(shí)發(fā)現(xiàn)該抑菌物質(zhì)能耐受100 ℃的高溫處理.

2 拮抗真菌的復(fù)合抑菌作用

許多研究表明，將不同種的微生物或同種內(nèi)不同菌株進(jìn)行混合發(fā)酵，借助于發(fā)酵過(guò)程使不同種的微生物或不同菌株以及所產(chǎn)生的發(fā)酵產(chǎn)物之間發(fā)生互補(bǔ)、協(xié)同、增效或減少反饋抑制，可以事半功倍，獲得更高產(chǎn)量或更強(qiáng)活性的目標(biāo)產(chǎn)物，這在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、醫(yī)藥、環(huán)保、食品、酶制劑[39]等方面均有廣泛應(yīng)用，但在抑制植物病原微生物方面的報(bào)道還不多見(jiàn)[40].本實(shí)驗(yàn)室郭會(huì)婧等[31]將36個(gè)單一菌株的發(fā)酵液兩兩復(fù)合后，發(fā)現(xiàn)部分復(fù)合發(fā)酵液表現(xiàn)出了明顯的增效作用，其中增效作用最顯著的是A.alternataLH-03和A.brassicaeBH-09質(zhì)量濃度為10 mg/mL的復(fù)合發(fā)酵液，抑菌率最高(90.38%)，而2種發(fā)酵液?jiǎn)我皇褂脮r(shí)的抑菌率分別為80.51%和70.21%.蔣繼志等[41]在通過(guò)對(duì)峙培養(yǎng)明確了A.alternataLH-03和A.brassicaeBH-09相互之間無(wú)拮抗作用的基礎(chǔ)上，對(duì)這2個(gè)菌株進(jìn)行了混合發(fā)酵，并明確了其混合發(fā)酵的條件，在pH 6.29，25 ℃靜置中黑暗培養(yǎng)4 d后所得混合發(fā)酵液在較低濃度下(7 mg/mL)就顯示出對(duì)致病疫霉很強(qiáng)的抑制作用，抑菌率可達(dá)92.15%.李莎等[42]進(jìn)一步優(yōu)化了這2株菌的混合發(fā)酵條件，在降低接種量，將A.brassicaeBH-09先培養(yǎng)24 h后再以等接種量(菌餅數(shù)相同)接入A.alternataLH-03，所得混合發(fā)酵液對(duì)致病疫霉的抑制率可以達(dá)到87%以上.桂春爽等[43]將A.alternataLH-03和放線菌NB-8先進(jìn)行單獨(dú)發(fā)酵，再將獲得的發(fā)酵液按不同比例進(jìn)行復(fù)配，發(fā)現(xiàn)2者以2∶1體積比復(fù)配后對(duì)致病疫霉的抑制作用最強(qiáng)(抑菌率96.81%)，顯著優(yōu)于單獨(dú)發(fā)酵的抑菌率.這些結(jié)果均顯示出不同菌株發(fā)酵液復(fù)配或進(jìn)行混合發(fā)酵明顯優(yōu)于單獨(dú)發(fā)酵.

3 拮抗真菌的抑菌機(jī)理

拮抗真菌可通過(guò)多種機(jī)制對(duì)植物病原微生物發(fā)揮抑制作用，主要包括對(duì)病原菌的抗生、競(jìng)爭(zhēng)、重寄生以及誘導(dǎo)植物的抗病性或促進(jìn)植物生長(zhǎng)而增強(qiáng)對(duì)病菌的抵抗能力[15]等.從心黎等[35]研究表明，用YX 擬青霉菌(P.farinosus)的發(fā)酵液濃縮物(2 g/L)處理后，不僅顯著抑制致病疫霉菌絲生長(zhǎng)，且使大部分菌絲體發(fā)生扭曲，分枝增多或局部膨大、變形甚至斷裂，但對(duì)孢子囊釋放游動(dòng)孢子和游動(dòng)孢子的萌發(fā)幾乎沒(méi)有抑制作用；當(dāng)提高發(fā)酵液濃縮物的質(zhì)量濃度(4 g/L)后能明顯抑制游動(dòng)孢子的釋放(抑制率達(dá)93.36%).本研究室經(jīng)過(guò)反復(fù)研究[31,42,44]也證實(shí)A.alternataLH-03和A.brassicaeBH-09 2種拮抗真菌的發(fā)酵液(4～6 mg/mL)、或2者的復(fù)配發(fā)酵液、以及由A.alternataLH-03和放線菌NB-8的復(fù)配發(fā)酵液，均能使致病疫霉菌絲細(xì)胞內(nèi)的原生質(zhì)濃縮，菌絲表面凹凸不平，扭曲、膨大成節(jié)節(jié)狀或斷裂等，同時(shí)可使游動(dòng)孢子的釋放率明顯降低或完全不能釋放游動(dòng)孢子，有些孢子囊的內(nèi)含物向四周擴(kuò)散而中央形成空腔——類(lèi)似“大眼睛”結(jié)構(gòu)，有些孢子囊則變形扭曲甚至破裂.桂春爽等[44]、朱琳等[45]進(jìn)一步研究表明受A.alternataLH-03、A.brassicaeBH-09、放線菌NB-8和核桃細(xì)菌等拮抗菌的單獨(dú)發(fā)酵液或復(fù)配發(fā)酵液抑制后，緊靠抑菌帶邊緣(0 mm)的致病疫霉菌絲轉(zhuǎn)接培養(yǎng)后通常不能恢復(fù)生長(zhǎng)，而遠(yuǎn)離抑菌帶邊緣(20 mm)的菌絲約在轉(zhuǎn)接后第3天開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)，到第7天時(shí)的生長(zhǎng)速率接近對(duì)照，而介于這2者之間(10 mm)的菌絲轉(zhuǎn)接后，約在第5天開(kāi)始恢復(fù)生長(zhǎng)，至第10天時(shí)的生長(zhǎng)速率接近對(duì)照.這些結(jié)果說(shuō)明，拮抗菌發(fā)酵液對(duì)致病疫霉的作用方式主要是抑制其生長(zhǎng)，而不是將其完全殺死.朱琳等[45]還檢測(cè)了受上述拮抗菌發(fā)酵液抑制后又恢復(fù)生長(zhǎng)的致病疫霉體內(nèi)多酚氧化酶(PPO)、過(guò)氧化物酶(POD)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性的變化，發(fā)現(xiàn)3種酶活均顯著下降，與對(duì)照相比，分別下降了56.50%，42.50%和85.00%.

4 問(wèn)題與展望

植物病害的生物防治已有百余年的歷史，研究報(bào)道的拮抗菌也已有很多，但真正被開(kāi)發(fā)成為生產(chǎn)中可大規(guī)模應(yīng)用并形成產(chǎn)業(yè)化的生防制劑卻為數(shù)很少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的需求.篩選獲得的許多拮抗菌，在平板上能完全抑制病菌的生長(zhǎng)(抑菌率100%)[30]，其防病效果在離體組織上可達(dá)到95%以上，盆栽試驗(yàn)中可達(dá)到90%以上，溫室中也能達(dá)到80%以上[35]，但在大田中的防病效果則急劇下降甚至完全無(wú)效，致使許多原本性狀優(yōu)良的菌株中途夭折，不得不放棄，在致病疫霉拮抗菌的篩選和晚疫病的生防試驗(yàn)中也是如此.造成這種現(xiàn)狀的原因是多方面的，但筆者認(rèn)為其中最根本的一個(gè)原因是傳統(tǒng)的拮抗菌篩選方法存在一定缺陷.傳統(tǒng)的篩選方法是通過(guò)對(duì)峙培養(yǎng)將待篩選菌株與靶標(biāo)菌置于一對(duì)一的無(wú)菌培養(yǎng)體系中，由此獲得抑菌作用顯著的拮抗菌，再進(jìn)行其發(fā)酵液的抑菌活性測(cè)試以及更深入的研究工作.但在實(shí)際生產(chǎn)中這種拮抗菌與靶標(biāo)病原菌的一對(duì)一無(wú)菌關(guān)系是根本不存在的，而依照這樣的思路篩選獲得的單一拮抗菌又如何能充分抑制靶標(biāo)病原菌呢？因此，在篩選拮抗菌過(guò)程中，改變思路和更新觀念就顯得十分必要和迫切，尤其是對(duì)傳統(tǒng)的拮抗菌篩選模式進(jìn)行改進(jìn)，甚至開(kāi)創(chuàng)一種全新的拮抗菌篩選體系勢(shì)在必行.例如同時(shí)在一個(gè)平板中篩選多種待測(cè)試菌株，或模擬自然土壤條件而非無(wú)菌條件進(jìn)行篩選或?qū)?種及2種以上待篩選菌株混合，或?qū)⑵鋯为?dú)發(fā)酵后再將發(fā)酵液按一定比例混合[43]，或直接進(jìn)行混合發(fā)酵[41]等，均有可能對(duì)穩(wěn)定拮抗菌在自然條件下的抑菌效果和防病能力發(fā)揮積極作用.

隨著人類(lèi)社會(huì)的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)文化生活水平的提高，無(wú)公害農(nóng)業(yè)生產(chǎn)正日益受到人們的重視，微生物制劑因其無(wú)毒、無(wú)害、無(wú)污染、病菌不產(chǎn)生抗藥性且防效高，無(wú)疑是解決當(dāng)前因大量化肥、農(nóng)藥使用造成的環(huán)境污染日益突出最具潛力的途徑之一，尤其是微生物資源十分豐富，種類(lèi)多、分布廣，是獲得高效生物農(nóng)藥的巨大天然寶庫(kù)，盡管在針對(duì)包括致病疫霉在內(nèi)的植物病原菌的拮抗微生物的篩選中還存在許多亟待解決的問(wèn)題，但已有的部分研究結(jié)果已經(jīng)顯示出了非常誘人的前景[21,25,28,35-37]，尤其是隨著研究思路的不斷更新和新方法、新技術(shù)的不斷涌現(xiàn)，可以預(yù)料在不久的將來(lái)，生防制劑可以大幅度減少或大部分代替農(nóng)藥和化肥的使用，以真正實(shí)現(xiàn)高效益、低成本、環(huán)境安全、產(chǎn)品優(yōu)良的可持續(xù)農(nóng)業(yè)生產(chǎn).

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(責(zé)任編輯：趙藏賞)

AdvancesofantagonisticfungiagainstPhytophthorainfestans

JIANGJi-zhi,GUOJun-ting,LILi-yan

(College of Life Sciences, Hebei University, Baoding 071002, China)

Phytophthorainfestans(Mont.) de Bary causes late blight of potato and tomato, and is the first important factor limiting sustainability for potato and tomato production all over the world.Current resistant varieties, agricultural cultivations, and chemical fungicides could not completely and effectively control the late blight sinceP.infestanshas evident physiological differentiation and quick hereditary variation.To explore antagonistic fungi and develop safe and high effective microbial pesticide againstP.infestansis one of the main study fields at present.In order to carry out biological control of potato and tomato late blight, the progress on antagonistic fungi toP.infestansin recent years were reviewed, and some problems existing in this field and research highlight were pointed out.

antagonistic fungi;Phytophthorainfestans; potato; tomato

Q945.8

A

1000-1565(2012)01-0105-08

2011-08-12

河北省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(C2011201003)

蔣繼志(1960-)，男，寧夏中寧人，河北大學(xué)教授，主要從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究.

E-mail: jiangjizhi@yahoo.com