木霉防治烟草黑胫病研究进展

木霉防治烟草黑胫病研究进展

黑驴病，俗称“黑腰”和“黑根”，是一种广泛分布于严重警告的毁灭性疾病，可危害所有卷烟生产。田间一般发病株率为15%~30%,严重田块可达80%以上。我国每年因烟草黑胫病造成的经济损失平均达1亿元以上,仅次于烟草病毒病。自1924年烟草黑胫病在全世界普遍发生以来,一直受到人们的关注,学者们围绕病原菌、症状、病害发生危害规律及防治措施等进行了大量研究与实践。但生产实践表明,利用无公害的生物防治烟草黑胫病是克服烟叶的农药残留和病菌抗药性的最佳途径。木霉菌是一种广泛存在于土壤、植物根际和叶面的腐生型真菌,对多种植物病原真菌具有拮抗作用。木霉对病原菌具有广谱性,研究表明木霉菌至少对18个属29种病原真菌具有拮抗作用。同时,由于木霉的防病机制包括竞争作用、重寄生作用、抗生作用和诱导植物抗性作用等多种,且不同作用方式之间往往存在着协同作用。因此,木霉作为一种高效广谱的生防因子越来越受到人们的关注,对木霉的研究也越来越深入。为此,笔者综述了木霉菌防治烟草黑胫病的研究进展,以期为黑胫病的生物防治提供参考。1对烟草黑适应证菌的抗菌作用自从发现木霉菌在其他作物上对病害的防治效果以来,人们也开始了针对防治烟草黑胫病的木霉菌株的分离与筛选。据Patel等报道,哈茨木霉(Trichodermaharzianum)在培养皿上可吞没烟草黑胫病菌,对烟草黑胫病菌0号小种具有很强的对抗性。薛宝娣等从土壤中分离获得的木霉(Trichodermasp.)菌株(TR-5),对烟草黑胫病有很强的拮抗作用,其有效抑制浓度为105~106个孢子/ml。王家和从烟草病根上分离筛选出的木霉菌TR-5、TR-6对黑胫病菌具有拮抗作用。王革等利用诱捕法从土壤中分离筛选出的长枝木霉(T.longibrachiatum)菌株与黑胫病菌的对峙培养中,拮抗作用表现为产生抑菌圈,抑制黑胫病菌菌丝的生长。李梅云等用平板对峙培养法分离到18个木霉菌株,其中大多数对烟草黑胫病菌均有一定防效,以TR13菌株在平板对峙培养中对烟草黑胫病菌的拮抗作用最明显,对黑胫病菌的拮抗指数达到1级。曾华兰等筛选出的哈茨木霉(T.harzianum)Th-192室内对黑胫病菌的拮抗指数达到1级。陈志敏等筛选出的绿色木霉(T.viride)菌株TG050609能寄生于烟草疫霉,平板对峙培养对烟草疫霉菌菌落生长的抑制率为29.12%。2烟草黑异形病的防治通过室内筛选出的木霉菌在盆栽和田间均对黑胫病具有一定的防治效果。王革等通过试验证明分离到的长枝木霉对烟草黑胫病菌表现出较好的生防效果,在室内盆栽条件下施用浓度为106cfu/ml时,对烟草黑胫病的相对防效为97.6%;田间施用该木霉的菌剂4g/株防效可达67.29%,其防效接近施用化学药剂甲霜灵锰锌1000倍的防效(74.58%);李梅云等用平板对峙培养法分离到的TR14和TR7是防治烟草黑胫病的有效菌株,在温室盆栽试验中对黑胫病的防效分别达94.20%和97.60%;曾华兰等筛选出的哈茨木霉Th-192,其制剂15kg/hm2在田间对黑胫病的防治效果为52.90%,与72%甲霜灵锰锌和50%多菌灵相同剂量处理的防效(分别为59.35%和51.60%)相当;陈志敏等筛选出的绿色木霉菌株TG050609在盆栽防治试验中对烟草黑胫病的防治效果达到56.53%,优于58%甲霜灵锰锌(42.10%)。同时,沈奕等研究还表明,利用木霉与几丁寡糖、几丁质等物质配合使用,也能起到控制黑胫病的效果。在温室盆栽和人工接菌条件下,用几丁寡糖(1.2mg/ml)喷雾+木霉孢子悬浮液(15ml/株)灌根处理对烟草黑胫病的防治效果为53.49%,几丁寡糖(1.2mg/ml)喷雾+木霉(15ml/株)灌根+胶态几丁质30ml/株灌根处理对烟草黑胫病的防治效果为52.49%。对烟草黑胫病的防治,除了选用抗病品种外,人们还开展了化学药剂的筛选及抗性监测、拮抗细菌、真菌的筛选、植物提取液筛选等多方面的研究,从中筛选出的50%“谱克”、68.75%“银法利”等能有效控制黑胫病菌菌丝的生长。抗药性监测表明,黑胫病菌群已对以甲霜灵为代表的苯基酰胺类杀菌剂产生明显抗性,“烯酰锰锌”、“甲霜灵”和“代森锰锌”对烟草黑胫病菌的毒力较高,烟草黑胫病菌对烯酰锰锌存在较大的抗性。由于烟草是叶用经济作物,对烟叶的外观和内在质量有特殊的要求,农药残留、病原菌抗药性以及对卷烟卫生的影响势必限制了农药的大规模利用。在烟草及烟草制品逐渐向安全、生态方向发展的趋势下,探讨控制烟草黑胫病的最佳途径,寻找新的防治方法以克服烟叶的农药残留和病菌抗药性问题势在必行。木霉对病害的防治效果及其对作物的安全性已被大家所公认。研究表明,木霉在烟草上的使用不但能防治包括黑胫病在内的病害,还能提高其产量和品质。曾华兰等试验表明,哈茨木霉Th-192制剂能使烟草增产9.89%。王革等研究表明,木霉菌剂(Tv-1)可提高烟苗素质和抗病性,提高烟叶产量与产值10%左右,还能明显改善烤烟烟株的农艺性状,协调烟株生理代谢平衡,提高土壤速效养分利用率20%~40%,N、P、K肥利用率分别提高了7.70%、1.13%和11.80%。高文霞利用长梗木霉YZ2制剂(12×109cfu/ml)处理能提高烟叶品质:烟叶有机酸含量达到6.80%,石油醚含量达6.48%,高于对照;烟叶香气前体物含量较高,烟叶香气质得分15.63,烟叶评吸得分达76.31,烟叶最高酶活性为0.700mg(氨基N-1)/h,高于对照[最高酶活为0.465mg(氨基N-1)/h]。孙超岷研究表明,绿色木霉菌Tv-1菌株定殖烟草后对烟株生长无不良影响,在一定程度上还能促进烟株生长。喷施Tv-1菌株制剂后,烟株较未使用制剂的烟株光合作用速率增强、叶绿素含量增加。3木霉对黑胫骨病的抗性机制木霉对黑胫病菌的拮抗机制主要表现为竞争作用、重寄生和抗生作用等。3.1对病原菌生长的影响木霉菌具有腐生性强、适应性广、生长和繁殖快的特点,可迅速利用营养和占据空间,在抑制病原真菌过程中起重要作用。王革等研究发现,在对峙培养中,在适合木霉生长的PDA培养基上,木霉菌具有良好的营养竞争能力,木霉菌的生长速度是黑胫病菌平均生长速度的4~7倍,木霉菌对病菌有显著的抑制作用;在适合病菌生长的燕麦琼脂培养基上,该木霉生长相对缓慢,但同样表现出对病菌有抑制作用。李梅云等研究发现木霉菌有较强的营养竞争能力。在试验中,所有木霉菌均能不同程度地抑制供试病原菌的生长,大多数木霉菌株占据平皿的比例远高于病原菌所占比例。陈志敏等研究表明,绿色木霉菌株TG050609对烟草疫霉生长的抑制作用显著,该木霉菌株生长快,能迅速占领营养空间,并能覆盖烟草疫霉的菌落,在对峙培养中,菌落生长状况表明病原菌生长受抑制,木霉菌能持续生长并侵入疫霉菌落中,在疫霉菌落上生长蔓延;疫霉菌落最终萎缩消解,产生大量绿色孢子(木霉菌孢子)。3.2黑适应证病原菌寄生虫王革等研究表明,木霉菌株的菌丝可附着并缠绕在黑胫病的病菌菌丝上,该菌株可寄生黑胫病菌。陈志敏等在对峙培养48h后,在木霉菌丝与烟草疫霉菌丝交接处挑取菌丝在显微镜下观察,可观察到木霉菌丝缠绕于烟草疫霉菌丝上,产生吸器或类似吸器的结构穿入疫霉菌丝,疫霉菌丝出现原生质浓缩、菌丝断裂和消解等现象。3.3分离的木霉可抑制菌丝李梅云等研究发现,在木霉菌与黑胫病菌的对峙培养中,对峙平板在两菌交界处菌落明显变黄色,少数变橙色,说明两菌相互作用过程中可能有抗生物质产生。王革等研究表明,木霉菌可产生β-1,3葡聚糖酶、纤维素酶消解病菌的细胞壁,同时还可产生非挥发性抗生素抑制病菌菌丝生长、孢子萌发、芽管伸长,产生挥发性抗生素抑制病菌气生菌丝的生长。陈志敏等筛选出的绿色木霉TG050609的挥发性次生代谢产物和发酵滤液对烟草疫霉也有明显的抑制作用,木霉菌产生的挥发性代谢物质作用下烟草疫霉出现菌丝生长畸形、原生质浓缩、菌丝缢缩断裂和消解等现象;木霉发酵滤液能抑制烟草疫霉的生长,能使烟草疫霉菌丝菌丝扭曲畸形、中央缢缩断裂、菌丝消解等现象。徐同等研究表明,木霉菌株产生的包括几丁质酶在内的细胞壁降解酶,在木霉重寄生中起重要作用,从而对植物病原真菌有拮抗作用。4生物农药和新农药的应用是防治黑异形病的主要依据烟草黑胫病是一种典型的土传病害,病菌在土壤中能长期存活,单纯用一种防治方法很难控制。在今后的研究工作中,应加强抗病品种的选育和种植应用,加强栽培管理,开展以烟草为主的轮作制度,减少病原物和浸染源;进一步加强黑胫病菌生