木霉菌在水稻上的应用研究进展
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作者:王兵 张亚玲
摘 要：該文阐述了木霉菌的生防机制和对水稻的影响，综述了木霉菌在水稻上的应用进展，并对未来的研究应用进行了展望，以期为木霉菌在水稻上的应用提供参考。
关键词：木霉菌;水稻;病害
中图分类号 S511 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2019）23-0075-02
生物防治是利用有益微生物对植物病害的不利作用，来减弱病原菌的致病性或杀死病菌。生物防治具有对环境不产生污染、对人体无毒害作用、对病原菌不产生抗药性等优势，符合环境保护和农业可持续发展的要求，越来越受到人们的重视。木霉菌自从被发现对植物病原菌具有抑制作用以来，一直作为一种重要的植物病害生物防治因子而倍受关注[1]。本文主要对木霉菌在水稻生物防治上的应用进展进行了简要概述。
1 木霉菌的生防机制
木霉菌的生物防治机理主要是竞争作用、溶菌作用、重寄生作用、抗生作用和诱导植物产生抗病性[2]等。诱导植物产生抗病性是植物病原菌免疫能力的全面提升，比其他的单一的生物防治机制更加有效也更加重要。
1.1 竞争 木霉菌的生长繁殖速度快，生命力顽强，能够快速的适应并抢占病原菌的营养空间。即使在十分贫瘠的环境条件中，木霉菌也能依靠自身分泌的物质从苛刻的环境中汲取有限的养分，从而有利于自身的生长，抑制病原菌的生长存活[3]。
1.2 重寄生 木霉菌对植物病菌的重寄生现象较普遍。重寄生作用包括一系列的复杂过程。木霉菌寄生在病原菌上时，木霉菌的菌丝会以病原菌的菌丝为主体进行缠绕和生长，同时通过分泌出各种胞解酶类溶解寄主细胞壁产生侵入孔从而吸取营养，穿入寄生菌丝于寄主菌丝中并在其内生长，最终使病原菌菌丝断裂，溶解[4]。
1.3 抗生 抗生作用是木霉菌在生防作用中的重要机制，木霉菌生长代谢过程中会产生一些次生代谢物质，这些次生代谢产物会对植物病原菌产生毒害作用，从而抑制病原菌的定殖和生长，多数木霉菌产生的抗生素不只一种[6-7]。但木霉菌所产生的抗生素与真菌寄生作用关系不大，而其所产生的各种酶类对木霉菌的生存和侵染植物病原真菌有利1[5]。曾有研究发现，溶菌酶在对植物病原真菌产生抗生素的抗生作用中占据着重要地位[7-9]。
1.4 诱导 以往关于木霉生防机制的研究大多集中于微生物间的互作，而忽视了寄主植物的参与。木霉菌与植物共生，在定殖植物根系的同时产生刺激植物通过分泌次生代谢产物（酚的衍生物、抗毒素、萜类化合物、类黄酮等）抑制病原菌酶活性，产生局部和系统获得抗性。与其他抗菌化合物配合共同抵御真菌的侵入[10]。
2 木霉菌在水稻中的应用
2.1 防治水稻病害 木霉菌对水稻病害的防治技术已逐渐成熟，目前多只集中于对水稻纹枯病的防治，对水稻其他病害也有报道，但是较少。孙冬梅[11]等将黄绿木霉的发酵液对水稻纹枯病丝核菌的处理发现，黄绿木霉发酵液对水稻纹枯病丝核菌有较强的抑菌能力。经黄绿木霉发酵液处理的水稻纹枯病丝核菌菌丝的致病力明显下降，发病率降低95.6%。陈立华[12]等研究发现，棘孢木霉T12以及其发酵液对水稻纹枯病菌以及其菌核萌发和侵染相关的酶活力的影响，发现棘孢木霉T12能显著抑制水稻纹枯病菌的生长并降低其侵染能力。产祝龙[13]等通过平板拮抗试验发现，哈茨木霉菌对水稻恶苗病菌有较强烈的拮抗作用，孢子悬浮液对恶苗病菌的抑制率为92.33%。
2.2 促进水稻生长作用 研究发现，木霉菌对水稻种子的萌发，促进水稻根系的生长等方面有良好的效果。李松鹏等[14]研究发现，哈茨木霉菌菌株3S1-13和4S2-46发酵液处理后的水稻种子，其发芽率和幼苗的根系、鲜重均显著高于对照，显示出明显的促进种子发芽与生长作用。魏林[15]等通过实验发现，木霉T2-16的发酵产物能提高种子活力，经盆栽试验显示，木霉T2-16发酵产物浸种处理后，霉发酵产物在提高杂交水稻种子活力和培育水稻壮秧苗、提高水稻秧苗的抗病性方面都具有促进作用。黄有凯[16]等研究表明，哈茨木霉H-13菌株发酵液含有对水稻生长有显著的促进作用，经测定发现，该菌株发酵液可促进水稻生长，提高水稻硝酸还原酶的活力，增强水稻对N、P、K的吸收有关。罗曼[17]等研究发现，哈茨木霉不仅对病原微生物有拮抗作用，而且能够诱导植物产生抗病性，浓度越高的发酵液对酶蛋白活性有先抑制后提高的趋势。
3 展望
木霉菌的生物防治效果已经在众多试验中得到了证实，其不仅可以作为生物肥料对农作物的生长产生促进作用，也可作生物农药用来防治植株病原菌。但由于木霉菌受外界环境的影响较大，木霉菌群体的定殖能力和生存能力等都受到了环境条件的限制，使其生防效果不稳定。这是所有的生防拮抗菌应用中面临的主要问题，需要更好地去开发和利用木霉菌对实际生产上的应用。随着科学技术的飞速发展，基因组技术、蛋白质组技术、转录组技术已经大范围的应用于各个领域，生物防治技术不断地被开发利用，以基因工程为代表的现代生物技术必将在生物防治领域中大放异彩[18]。
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（责编：张宏民）
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