灰霉病的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

張彩鳳，李喜燕，李明

（河北省衡水學(xué)院生命科學(xué)系，河北衡水 053000）

目前灰霉病已經(jīng)成為了一種全球范圍的真菌病害，已經(jīng)報(bào)道的灰葡萄孢可以侵染蔬菜、果樹以及其他經(jīng)濟(jì)作物等235種植物[1]，一旦發(fā)病便會(huì)引起大量減產(chǎn)，嚴(yán)重地會(huì)導(dǎo)致絕收，造成極大的經(jīng)濟(jì)損失，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大危害。

1 灰霉病發(fā)生

灰霉病屬于氣傳病害，一般病原菌以菌核、菌絲或者孢子體形式存在，依存在病殘植物體上或者是土壤中，等到條件適宜，便會(huì)重新萌發(fā)導(dǎo)致發(fā)病。菌絲或者孢子的生長范圍較廣，最適宜的發(fā)病溫度約為20℃[2]；對空氣濕度要求較高，空氣相對濕度超過90%或者植物表面存有水膜、光照不足的情況下發(fā)病。灰霉病極容易發(fā)生，一年內(nèi)的各個(gè)時(shí)期都可能因?yàn)槎虝旱牡蜏馗邼癍h(huán)境而迅速發(fā)病[3]，一旦發(fā)病，孢子通過空氣飛散，發(fā)病面積會(huì)尋速擴(kuò)大。一般露天栽培作物，在春、秋多雨季節(jié)容易發(fā)??；日光溫室蔬菜發(fā)病一般從開花期始，一直持續(xù)到蔬菜拉秧期。葉菜類的發(fā)病主要集中在生長的后期階段。果類蔬菜一般在果實(shí)生長期較易發(fā)病。

2 灰霉病防治

關(guān)于灰霉病的防治一直是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上一個(gè)重要的問題，除了必要的田間管理，還通過其他幾個(gè)方面的措施來實(shí)施，主要包括物理，化學(xué)和生物防治等。

2.1 物理防治

物理防治一般適用于大棚作業(yè)，通過種子消毒，適當(dāng)提高棚溫，施肥壯苗，及時(shí)清除發(fā)病作物和通風(fēng)排濕等方式來解決。物理方式局限性較大，首先低溫高濕的條件難以改變，而且病原菌寄主多、菌量大，物理方法無法迅速控制。且施用幅度過大，還可能會(huì)對作物生產(chǎn)造成一定的影響[4]。

2.2 化學(xué)防治

目前防治灰霉病最有效的是施用化學(xué)農(nóng)藥?；瘜W(xué)農(nóng)藥主要包括有苯并咪唑類（benzimidazoles），N-苯基氨基甲酸酯類（phenylamides,NPC），苯胺基嘧啶類（anilinopyrimidines），特點(diǎn)是作用見效快，成本低，并且有較好的防效，一般一次施藥效果均能達(dá)到65%以上[5]。

2.3 生物防治

由于化學(xué)農(nóng)藥危害的不斷顯露，使得人們開始尋找對環(huán)境沒有危害的新型防治方式。1926年開始，Sanford報(bào)道發(fā)現(xiàn)土壤中存在某些微生物對美國馬鈴薯上發(fā)現(xiàn)的一種放線菌（Streptomyces scabies）引起的瘡痂病具有拮抗和抑制作用，使得人們掀起了一場尋找拮抗微生物的高潮。20世紀(jì)開始，隨著生物科學(xué)研究的不斷發(fā)展，尤其是基因工程的研究，使得生物防治的概念不斷變化，今天生物防治的定義為：利用自然或者經(jīng)基因工程改造的生物來減少有害生物的作用。

生物防治在灰霉病防治上的研究越來越多也更細(xì)致[6,7]。其主要作用方式包括產(chǎn)生具有抑制或者殺死其他微生物的代謝產(chǎn)物、微生物種間的營養(yǎng)或者生存位點(diǎn)的競爭，誘導(dǎo)植物自身產(chǎn)生或者提高抗病性等。目前報(bào)道中關(guān)于防治灰霉病的生防微生物的研究主要包括細(xì)菌、真菌、放線菌三個(gè)方面[8～10]。目前，已研究報(bào)道的可防治蔬菜作物灰霉病的真菌有二十多種，主要有木霉菌、毛殼菌、酵母菌等[11]。在農(nóng)作物病害生物防治中，生防放線菌由于能夠產(chǎn)生大量抗生素等物質(zhì)，在植物病害防治中也發(fā)揮著十分重要的作用。目前已發(fā)現(xiàn)可以明顯抑制作物病原真菌的放線菌多達(dá)28種，其中有6種的抑菌譜較廣[12]。細(xì)菌作為生防微生物具有易于培養(yǎng)、來源廣泛、抑菌特性好等優(yōu)勢，經(jīng)研究表明可以有效防治灰霉病的細(xì)菌有芽胞桿菌、假單胞菌、乳酸鏈球菌、巴氏桿菌等。

3 生防微生物的作用機(jī)制

隨著對生防菌的研究不斷深入，在生防菌的抑菌機(jī)理方面也出現(xiàn)了大量報(bào)道。不同的微生物作用機(jī)制也不相同[13,14]，目前報(bào)道較多主要包括以下幾個(gè)方面：

3.1 拮抗作用

生防微生物的拮抗作用一般是通過代謝產(chǎn)物實(shí)現(xiàn)的。微生物在生長過程中會(huì)產(chǎn)生一些代謝物質(zhì)，對其他微生物具有抑制或者毒害作用。這也是目前微生物防治中研究較多、應(yīng)用也比較廣泛的一個(gè)方面。真菌類可以產(chǎn)生一些酮類、肽類或者氨基酸衍生物；放線菌主要產(chǎn)生各種抗生素；細(xì)菌類可產(chǎn)生的抗菌物質(zhì)較多，尤其是芽胞桿菌，目前已經(jīng)證實(shí)可以產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)有40多種[15]，主要以一些肽類或者酶類居多，有代表性的有脂肽類的伊枯草菌素(Iturin)、表面活性素(Surfactin)，多肽類的短桿菌肽（gramicidin）、多粘菌素（polymyxin），酶類的幾丁質(zhì)酶以及B-1，3-葡聚糖酶等等[16-19]。

3.2 競爭作用

另一種比較重要的生防機(jī)制，主要為有益菌以定殖的方式，在植株體內(nèi)或體表建立自己的種群，通過在與其他微生物的營養(yǎng)競爭，或者是寄存位點(diǎn)的爭奪過程中逐漸取得種群優(yōu)勢，尤其是細(xì)菌，由于其生長繁殖速度較快，很容易在與真菌病害的競爭中取得優(yōu)勢。

3.3 誘導(dǎo)植物抗性

主要是指微生物及其代謝產(chǎn)物作為植物防御性活動(dòng)的激發(fā)子，提高植物抗病性。主要方式包括兩個(gè)方面[20]，一個(gè)是增強(qiáng)植物細(xì)胞，更好的阻止病原菌的入侵，另外就是激活植物體內(nèi)與植物抗病有關(guān)的防御性酶活或者引起植物對外源侵入物的刺激反應(yīng)[21]。

3.4 促生作用

芽胞桿菌在促生方面的作用主要體現(xiàn)在促進(jìn)植株生長發(fā)育，提高植株自身的抗病性。主要方式包括有“固氮”、產(chǎn)生促生激素或者是誘導(dǎo)植物自身產(chǎn)生生長激素等[22]。

3.5 重寄生作用

重寄生作用主要是指生防微生物可以通過寄生的方式，附著于在植物病原菌菌絲表面、或者進(jìn)入病原菌內(nèi)部，最終導(dǎo)致病原菌菌絲的干枯，菌絲原生質(zhì)的外溢，病原菌的死亡。

4 微生物在生防應(yīng)用中的現(xiàn)狀

4.1 生防菌劑的開發(fā)利用

目前利用微生物進(jìn)行植物病害防治已經(jīng)取得了很多成績，國內(nèi)國外也已經(jīng)開發(fā)出許多生防制劑，產(chǎn)品形式主要以枯草芽胞桿菌的活菌制劑為主。例如美國已經(jīng)登記并生產(chǎn)的微生物制劑有[23]：Serenade，主要用于包括痂病、白粉病、爛根病、霜霉病等真菌和細(xì)菌病；Kodiak，用于抗真菌和促生；TaegroTM，用于抑制真菌病害，三者均為枯草芽胞桿菌制劑。FZB24，是枯草芽胞桿菌和解淀粉芽胞桿菌的混合制劑，用于防治根腐病和枯萎病。國內(nèi)江蘇農(nóng)科院研究了一種枯草芽胞桿菌和井岡霉素的混合水劑——文曲寧，主要用來防治水稻病害等；云大和中國農(nóng)大研制的百抗，是一種枯草可濕性粉劑，用于防治各種土傳病害，防效達(dá)70%；中國農(nóng)大研究的枯草增產(chǎn)劑，利用活體微生物作為生長調(diào)節(jié)劑，能夠起到壯苗抗病作用，且增產(chǎn)效果最高達(dá)到50%。陳延熙等人研究開發(fā)的芽胞桿菌制劑對多種農(nóng)作物都有防病促生、增產(chǎn)等作用[24]。在國外哈茨木霉、綠色木霉和長枝木霉已經(jīng)被開發(fā)為商品使用，用來防治多種植物病害。

4.2 問題與展望

生防制劑的開發(fā)雖然取得了很大進(jìn)展，但是在實(shí)際應(yīng)用過程中，依然存在很多問題[25]，影響了防治效果。以活菌作為主要成分的生防制劑面臨的最主要問題就是生防菌的定殖能力[26]，生防菌在田間生態(tài)環(huán)境中是否可以定殖、定殖后是否可以保持一定的種群數(shù)量一方面取決于菌株自身特點(diǎn)，另一方面受環(huán)境因素制約。生防菌產(chǎn)生的代謝產(chǎn)物還容易受環(huán)境如氣候、溫度、pH、土壤或者其他生物種群影響發(fā)生降解等，降低防治效率。此外生防菌劑的研制規(guī)格各異，有的以菌數(shù)作為標(biāo)準(zhǔn)，有的以有效成分為標(biāo)準(zhǔn)，對組分沒有明確的描述，其對環(huán)境微生態(tài)的影響如何依舊是目前需要研究分析的問題。

為了解決這些問題，應(yīng)該從生防菌的篩選出發(fā)。植物病害往往不是單一的，或者一種病害會(huì)引發(fā)多種病害，因此在菌株的篩選過程中要選取穩(wěn)定性高、抑菌譜廣、能產(chǎn)生抗菌活性代謝產(chǎn)物的菌株。代謝產(chǎn)物要具有較好的穩(wěn)定性，以適應(yīng)復(fù)雜多變的生態(tài)環(huán)境，并以此開發(fā)代謝產(chǎn)物為主的生防制劑，或者進(jìn)行代謝產(chǎn)物與其他殺菌劑的復(fù)配，以期達(dá)到更好的防治效果。

微生物防治在植物病害方面的安全、對人和環(huán)境的無害以及不易產(chǎn)生抗藥性等優(yōu)勢，更符合現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和社會(huì)環(huán)境發(fā)展的要求，其防病促生相統(tǒng)一的優(yōu)勢將農(nóng)業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量、產(chǎn)量以及安全性有機(jī)的統(tǒng)一起來，必將成為未來植物病害防治手段的主要趨勢。

[1]紀(jì)軍建, 張小風(fēng), 王文橋, 等. 番茄灰霉病防治研究進(jìn)展[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2012,28: 109-113.

[2]李寶聚, 朱國仁, 關(guān)天舒, 等. 節(jié)能日光溫室中番茄灰霉病發(fā)生規(guī)律的研究[J]. 植物保護(hù), 2003,02:26-29.

[3]馬建英. 灰霉病菌對啶菌噁唑的敏感性及抗藥性風(fēng)險(xiǎn)評估[D]. 河北農(nóng)業(yè)大學(xué), 碩士學(xué)位論文,2009,05.

[4]康立娟, 張小風(fēng), 王文橋, 等. 灰霉菌的抗藥性與適合度測定[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào), 2000,03:39-42.

[5]王漢榮, 茹水江, 王連平, 等. 不同藥劑及施藥方法對番茄灰霉病的防治效果[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2003,06:197-200.

[6]王文靜. 我國生物農(nóng)藥的現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 農(nóng)藥研究與應(yīng)用,2010, 14:7-9.

[7]邱德文. 我國生物農(nóng)藥現(xiàn)狀分析與發(fā)展趨勢[J]. 植物保護(hù),2007,No.19005:27-32.

[8]陳琪, 丁克堅(jiān), 高智謀. 拮抗微生物對灰葡萄孢菌的生物防治作用及其應(yīng)用前景[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2004,04:778-780.

[9]馬匯泉, 唐文華, 孫偉萍. 甜葉菊斑枯病生物防治拮抗菌株的篩選[J]. 山東理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2003,02:97-99.

[10]孟祥東, 傅俊范, 嚴(yán)雪瑞, 等. 灰霉病菌(Botrytis cinerea)生物防治研究進(jìn)展[J]. 沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2003,06:472-475.

[11]李凱, 袁鶴. 植物病害生物防治概述[J]. 山西農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012,40:807-810.

[12]方羽生, 李小妮, 楊衛(wèi)華. 4個(gè)放線菌株對植物病原真菌的拮抗作用初探[J]. 云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2005,03:343-345.

[13]齊愛勇, 趙緒生, 劉大群. 芽胞桿菌生物防治植物病害研究現(xiàn)狀[J]. 中國農(nóng)學(xué)通報(bào), 2011, 27:277-280.

[14]朱玥妍, 劉姣, 杜春梅. 芽胞桿菌生物防治植物病害研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012, 40:16635-16638.

[15]羅楚平, 陳志誼, 劉永鋒, 等. 利用基因工程改良枯草芽胞桿菌[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào), 2008,02:204-209.

[16]陳中義. 多功能質(zhì)粒載體與組合Bt殺蟲蛋白基因工程菌研究[D].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 碩士學(xué)位論文. 2002.

[17]王星云, 宋卡魏, 張榮意. 枯草芽胞桿菌菌劑的開發(fā)應(yīng)用[J]. 廣西熱帶農(nóng)業(yè), 2007,No.10902:32-35.

[18]劉雪, 穆常青, 蔣細(xì)良, 等. 枯草芽胞桿菌代謝物質(zhì)的研究進(jìn)展及其在植病生防中的應(yīng)用[J].中國生物防治,2006,S1:179-184.

[19]孔慶科,丁愛云.內(nèi)生細(xì)菌作為生防因子的研究進(jìn)展[J]. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2001,02:256-260.

[20]張鵬翀, 胡增輝, 沈應(yīng)柏. 植物誘導(dǎo)抗性的研究進(jìn)展[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008,09:22-23.

[21]朱玥妍, 劉姣, 杜春梅. 芽胞桿菌生物防治植物病害研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2012,40:16635-16638.

[22]楊瑞先, 蔡學(xué)清, 范曉靜, 等. 內(nèi)生芽胞桿菌防治植物病害的應(yīng)用及作用機(jī)制研究進(jìn)展[J]. 武夷科學(xué), 2012,v.2800:106-113.

[23]張彥杰, 羅俊彩, 武燕萍, 等. 生防枯草芽胞桿菌研究進(jìn)展[J]. 生命科學(xué)儀器, 2009, 704:19-23.

[24]陳延熙, 陳璧, 潘貞德, 王淑芝. 增產(chǎn)菌的應(yīng)用與研究[J]. 生物防治通報(bào), 1985,02:22-24.

[25]李明, 雙寶, 李海濤, 等. 枯草芽胞桿菌的研究與應(yīng)用[J]. 東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2009,40:111-114.

[26]楊海蓮, 孫曉璐, 宋未. 植物根際促生細(xì)菌和內(nèi)生細(xì)菌的誘導(dǎo)抗病性的研究進(jìn)展[J]. 植物病理學(xué)報(bào), 2000,02:106-110.