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一、基本概念二、植物病害生物防治发展历史农用抗生素是随医用抗生素发展而发展起来,起初有些植病工作者利用医用链霉素和土霉素防治果树、蔬菜病害,收到一定效果,因而引发广泛注意。1950年代,日本因汞制剂停顿生产使用,开始加强农用抗生素研究。1958年,竹内等筛选出灭瘟素(blasticidinS),用于防治稻瘟病,取得显著效果。日本相继筛选出春日霉素(kasugamycin)、多氧霉素(polyoxin)、有效霉素(validamycin),都有较大批量生产,曾一度代替化学农药在生产上大面积应用,产品远销许多国家。俄罗斯、美国、英国、日本、德国、匈牙利、意大利、印度和丹麦等果,都已把农用抗生素研究列入国家重点规划,受到尤其重视。1950年代早期,曾筛选出一批有效菌种用于生产实践。1950年代~1960年代,集中研究放线菌及其代谢产物对植物病原菌拮抗作用和防病机理,尹莘耕等(1955,1959)对链霉菌5406抗生菌剂研制是这一时期代表性工作。1970年代末至1980年代末,植物保健菌、增产菌制剂研制,提出“植物体自然生态系”论点,促进了植物病害生物防治研究发展(陈延熙等,1985)。1980年代中后期,以芽孢杆菌为主各种拮抗剂研究汇报陆续发表,同时,应用于植物病害生物防治交叉保护、诱导抗性、防病抗病遗传工程植物和微生物研究也取得瞩目标结果。三、植物病害生物防治理论基础(一)抗生作用抗生物质是指微生物(尤其是放线菌)在生长过程中所产生低分子质量次生代谢产物,在较低浓度下能抑制其它生物生长或将其杀死活性物质。早期研究中发觉微生物产生抗性物质因为对细菌有抗菌或杀菌活性,用于治疗由细菌引发疾病,故称为抗生素(antibiotic),以后发觉抗生素还有一定杀虫、除草、抗肿瘤、抗病毒和抗寄生虫功效。抗生素在植物病害生物防治中一样含有主要作用,同一生物防治微生物菌株能够产生各种抗生素,不一样生物防治微生物也可产生相同抗生素。如芽孢杆菌、木霉、假单胞杆菌以及放线菌都能分别产生各种抗菌物质。Silo-Suh等(1989)用离子交换色谱和高压纸电泳(HVPE)从蜡样芽胞杆菌BacilluscereusUW85菌株中分离到分子质量为396u线状聚酰胺类抗生素zwittermicinA,以及包含有二糖氨基糖苷类抗菌素antibioticB,对紫花苜蓿猝倒病菌苜蓿疫霉Phytophthoramedicaginis含有抑菌作用。作用机理是zwittermicinA抑制菌丝生长,而antibioticB则使菌丝肿胀。Leifert等(1995)用薄层色谱法从枯草芽孢杆菌BacillussubtilisCL27和短小芽孢杆菌BacilluspumilusCL45肉汤发酵液中分离到3种抗菌物质,其中2种经TDM试剂处理在薄层色谱TLC板上表现为蓝色至蓝绿色,证实为肽类。Han等()利用H-NMR、C-NMR、HMBC、HMQC以及质谱仪判定了Bacillussp.产生大环内脂A(macrolactinA)和脂肽iturinA(伊枯草菌素)能抑制疮茄病链霉菌Streptomycesscabiei。Maget-Dana等(1994)研究表明,iturin作用机制是其分子将疏水端插入细胞膜自动形成一个“孔道”造成细胞质渗漏。Santos和Marquina()利用SDS-PAGE从膜醭毕赤酵母PichiamembranaefaciensCYC1106菌株中分离纯化分子质量为18ku抗葡萄灰霉病菌Botrytiscinerea蛋白killertoxin。季也蒙毕赤酵母Pichiaguilliermondii能够向外分泌降解病原菌细胞壁上β-1,3-葡萄糖酶,当这种酵母菌与灰霉病菌菌丝体分离后,灰霉病菌菌丝体上原与酵母菌链接部位出现坏死和部分细胞壁降解区域。Nielsen等()发觉,甜菜根际沙壤土中荧光假单胞杆菌Pseudomonasfluorescent产生含有抗生素作用和表面活性环形脂肽CLP(cycliclipopeptide)。国外研究较多生物防治菌株荧光假单胞杆菌能合成各种抗菌活性代谢产物,如氢氰酸(HCN)、2,4-二乙基间苯三酚(2,4-DAPG)以及藤黄绿脓菌素(pyoluteorin);木霉还能产生各种抗菌活性物质和含有抑菌作用酶类,在生物防治中饰演主要角色。2.抗生物质类别(2)依据化学结构分类四环素(tetracylines)类抗生素:在核糖体水平抑制蛋白质合成,如四环素。蒽环(anthraclines)类抗生素:含有一个蒽环,在DNA水平干扰拓扑异构酶(toposiomerase)活性,故常作为抗肿瘤药品,如柔红霉素。(3)依据用途分类3.抗生物质特点4.抗生作用生物防治机制(二)重寄生作用重寄生菌靠趋化性和特异性植物凝血素凝