熒光假單胞菌在生物防治中的應用論文

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摘 要:重點關注了熒光假單胞菌的專利技術現狀,介紹了熒光假單胞菌的防治譜、使用方式以及通過遺傳改造提高其效果的方法,以供參考。

熒光假單胞菌在生物防治中的應用論文

關鍵詞:熒光假單胞菌; 生物防治; 農藥

熒光假單胞菌( Pseudomonas fluorescens)是一類革蘭氏陰性桿狀細菌,具有分佈廣、繁殖快、數量多、營養需要簡單、競爭定殖力強、可產生多種抗生素的特點[1]。對植物病害,尤其是土傳病害如猝倒病、根腐病、枯萎病、小麥全蝕病[2]等都具有較好的防治效果,是一種重要的有益微生物資源。

1 熒光假單胞菌作為生防菌的使用方式

不同於一般的化學農藥,熒光假單胞菌是有生命的。這使熒光假單胞菌能夠持續發揮作用,但也給其應用帶來了困難。分析已有的專利申請可知,熒光假單胞菌的使用方式隨著時間的推移也有所變化。

1. 1 使用發酵產物 生防菌劑製備的一般步驟為:將分離、篩選、純化的菌株在培養基平板上培養,挑選菌株製成懸浮液,將懸浮液接種於發酵培養基中發酵培養,得到發酵製品。

1.2 製備劑型 隨著生物農藥的發展,生防菌的生產朝著製劑化、產業化、規模化、商業化發展,然而由於生防菌的有效成分為生物活體,其對外界環境如溫度、溼度、光照等較為敏感,且其藥效發揮緩慢,產品的'儲存條件苛刻,貨架壽命不足,難以穩定,生防菌的加工比化學殺蟲劑更為複雜。專利CN103609556A公開了一種微生物松脂基植物油懸浮劑,是以微生物、溶劑、增稠劑、乳化劑為原料,首先將微生物、增稠劑經過預處理,然後將全部原料混合在一起攪拌,最後投入砂磨機中砂磨至粒徑為5 um以下,最後過濾即可。

1.3 分離有效成分 熒光假單胞菌有效代謝產物如2,4-DAPG分離純化的常規步驟為菌種發酵液離心或過濾得發酵液,通過常規萃取、濃縮、層析等常規技術分離純化而得。專利CN102787090A公開了利用光假單胞菌MJM-5製備ACC脫氨酶、吲哚乙酸和嗜鐵素的方法。

1.4 與其他藥劑復配 專利CN201310632894A公開了熒光假單胞菌可以和抗生素類殺蟲劑復配使用,製成新型殺菌殺蟲複合生物製劑,實現一次施藥,病蟲兼治。專利CN102125060A公開了一種木黴菌、熒光假單胞桿菌水分散粒劑;CN101974451A公開了抗菌蛋白PopW與生防菌的混合生防制劑PopW-PF1。

1.5 遺傳改造 專利CN103805550A公開了熒光假單胞菌CB113 QS系統comQ基因缺失突變菌株M2,與野生型菌株相比顯著提高對玉米大斑病菌和人蔘鏽腐病菌的抑制活性。類似地, CN1058230A公開了利用轉座子Tn5誘變技術對熒光假單胞菌進行遺傳改良,得到一株純的基因工程細菌熒光93;WO2013076687A3公開了一株重組菌,其是熒光假單胞菌,在其基因組中含有nif基因,能夠進行固氮作用,從而實現作物增產的目的。

2 熒光假單胞菌作為生防菌的作用

2.1 防治真菌病害表專利CN103146609A公開了一株熒光假單胞菌RP15,該菌株製成的菌劑可以防治辣椒疫黴病的發生。CN102286416A公開了熒光假單胞菌菌株YP1防治小麥全蝕病。

2.2 防治細菌病害 專利CN102154157涉及熒光假單胞菌菌株4AT8,由該菌發酵製備的菌劑對茄科作物青枯病、潰瘍病、瓜果類細菌性角斑病、水稻白葉枯等細菌性病害的田間防效在60%~75%;同時,該菌劑還有改善土壤微環境等作用。

2.3 防蟲 專利WO2012065038A2公開了假單胞菌屬物種懸浮液或得自所述懸浮液的化合物和組合物能夠防治沼蛤屬物種、特別是金貽貝。CN101619292A公開了熒光假單胞菌 3026,該菌株廣泛應用在防治棉鈴蟲、紅蜘蛛和蝗蟲等蟲害的生物防治領域。

2.4 防治病毒病 專利CN102113521公開了由熒光假單胞菌CZ培養液製成的製劑,該製劑能夠用於治療植物病毒,還能夠對操縱工具上的病毒進行消殺,促進作物的生長。

2.5 促進作物生長 專利CN103146610A涉及一株熒光假單胞菌,該發明針對花生具有良好的促進生長效果,菌株高效的解磷作用促進花生的生長髮育和對磷肥的利用率。類似的還有WO2011078783A1。

3 問題與展望

熒光假單胞菌在應用上仍有許多問題:起效慢,活體難以儲存。另外熒光假單胞菌被引入土壤後對環境有多大的影響,目前尚無定論。雖然存在以上問題,但是作為一種常用的生防菌,熒光假單胞菌本身也具有諸多優勢。相信隨著人們知識的不斷積累,研究手段的不斷改進,目前制約人們利用這些菌的因素將得到解決,熒光假單胞菌將在農藥市場上佔有重要地位。

參考文獻

[1] 張偉瓊. 熒光假單胞菌生防機理的研究進展. 生物學雜誌,2007,24(3):9-11.

[2] 嶽東霞. 熒光假單胞菌工程菌株的構建及對黃瓜枯萎病的防治效果. 華北農學報,2008,23(6):101-104.