木霉、哈茨木霉、哈茨木霉丁-22株系近年来拮抗微生物在植病生防中的应用受到研究者的重视,木霉菌被认为是最有希望的生物防治因子,木霉(Trichoderma.SPP)属于半知菌类丛梗抱目,丛梗抱科真菌(Gloiosporae)是一种普遍存在的真菌。在涉及到25个国家的生物防治课题中,关于木霉的研究超过34%,目前木霉菌己是国际公认的三大生防微生物之一,是创制生物农药和生防菌肥重要资源微生物。目前国际上有272个登记的生防木霉菌产品,其中杀菌剂104个。微生物杀菌剂和生物肥料中有70%含有木霉菌,年销售额达2.5亿美元。其中应用最为广泛的木霉为哈茨木霉(Trichodermaharziauum)。
哈茨木霉是木霉菌的一种,属半知菌亚门,丝孢纲,丛梗抱目,丛梗抱科,是一种具有重要的生防价值的真菌,可寄生于18个属中的29种植物病原菌。哈茨木霉主要作用于植物种子的包衣,植株的幼苗,植物生长的土壤,其对植物病原真菌有显著的防治效果。哈茨木霉菌剂主要为抱子制剂,发酵制成的抱子制剂能有效的防治病害。
例如以色列MakhteshimAgan公司生产加工以T39哈茨木霉发酵液制成的25%可湿性粉剂对叶部常见病害如灰霉病、白粉病、叶霉病、菌核病、霜霉病及果实在储藏期的腐烂等有显著的防治效果,在欧洲和北美占有很大的市场份额,前景广阔。还有美国的Topshield(T.harzianumT22菌株)、Rootshie工dTM在灰霉病的防治方面效果明显。
在国内应用较广泛的哈茨木霉菌T-22,作为一种生防菌可以用来预防由腐霉菌、立枯丝核菌、镰刀菌、黑根霉、柱抱霉、核盘菌、齐整小核菌等病原菌引起的植物病害。其主要有效成分为哈茨木霉菌T-22株系,哈茨木霉菌T-22株系是人工修饰的株系,是由T95株系和T12株系为父本通过细胞融合技术获得的人工杂交株系。T95株系对植物根系的缠绕能力和定植能力强,T12株系对病害的防治能力强,通过细胞融合技术将其两者的优点结合到一起,从而获得了根系缠绕、定植、病害防控能力皆优的株系T22,同时获得了其父本对不同土壤类型的适应能力,可以在沙壤土和粘性土壤中良好的定植繁殖,使T22的应用更具适应性。
哈茨木霉生防作用机制哈茨木霉对植物病原菌的拮抗作用包含多种机制,主要有竞争作用、抗生作用、重寄生作用、诱导抗性。
竞争作用:哈茨木霉相对于其他病原菌对环境的适应能力强,生长速度快,与病原菌在营养或空间上形成竞争。主要体现在哈茨木霉自身分泌的大量胞外降解酶来酶解土壤中的纤维素、葡聚糖、几丁质等,以获得能量来生长,从而在恶劣环境中相对于其他病原菌的适应性强。哈茨木霉能利用植物表面侵入点附近低浓度营养物质迅速占领空间,吸收营养,占领病原菌的侵位点。
哈茨木霉的强竞争力还表现在其能够克服土壤环境中的化学农药、其他生物的有毒代谢产物等有毒化合物的抑制作用,抵抗有毒化合物对生长的破坏。较强的环境适应能力和营养的利用能力,使哈茨木霉强的生存竞争能力在抑制病原真菌过程中发挥着重要作用。
抗生作用:哈茨木霉在代谢过程中可以产生抑制病原菌的拮抗性化学物质,如抗菌肤、毗喃酮类抗生素等。哈茨木霉产生的抗菌肤具有广谱的抑菌活性,能作用于多种植物病原菌,并与其他酶协同抑制病原真菌的生长。
重寄生作用:哈茨木霉对病原菌的重寄生作用是通过识别、接触、缠绕、穿透等一系列过程后抑制或溶解寄主菌丝的现象,是哈茨木霉的生防机制中最重要的作用之一。有研究表明,寄生现象的发生与寄主真菌表面的特定外源凝结素的识别有关。在重寄生过程中产生了多种细胞壁降解酶(如几丁质酶,纤维素酶,木聚糖酶,葡聚糖酶和蛋白酶等)。哈茨木霉分泌的几丁质酶在促进细胞壁溶解、菌丝自溶、几丁质同化、真菌寄生以及抑制饱子萌发、菌丝生长、饱子形成的过程中发挥着重要的作用,是丝状真菌防治土传病害最为出色的一类真菌此外,哈茨木霉还可以束」激植物分泌几丁质酶而增强植物对病原菌的抵抗力。
诱导抗性:哈茨木霉菌株和植物建立共生关系时,能穿透植物的表皮,在植物根系定殖,同时产生刺激植物生长和释放诱发植物局部和系统防御反应的化合物,如菇类化合物、酚的衍生物、抗毒素、类黄酮、糖昔配基等。
哈茨木霉生产及应用目前木霉菌的产品类型按用途分主要有:生物农药、生物肥料、土壤修复剂;按有效成分类型:分生抱子制剂、厚垣抱子制剂、分生抱子和菌丝混合制剂。生产方式主要有液固两相发酵生产分生抱子、液体发酵生产分生抱子、液体发酵生产厚垣抱子、液固两相发酵生产分生抱子和菌丝混合制剂。
哈茨木霉菌制剂具有巨大的应用潜力,但目前市面上的产品存在诸多问题,比如货架期短、防治效果有待提高、防病促生作用不稳定、生产应用成本偏高、生产过程污染等。针对上述问题,厚垣抱子制剂、分生抱子制剂低温保存以及选择合适剂型等可以延长货架期;选育高效菌株,选择合适的防治对象,严格按照说明使用可以确保效果;而避免防病促生作用不稳定,则需要保证产品质量、活菌量达标,保持抱子活力以及考虑应用环境是否合适,比如不与杀真菌农药混用,不与无机氮肥混用,使用时期尽量早,育苗期、移栽期穴施或沟施等。此外,选育生产性能高的菌株;改进生产工艺、严格生产规程等可降低成本,避免生产污染。
参考文献
【1】吕黎《哈茨木霉生物防治研究进展》
【2】蒋细良《木霉菌的研究与应用》
【3】农资早报.特肥观察.秋季刊【J】.33-34.转载于老燕说农