孫曉磊, 閆培生, 王 凱, 王文威, 李夢(mèng)瀛

哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 威海 264209

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深海細(xì)菌及其活性物質(zhì)防控植物病原真菌的研究進(jìn)展

孫曉磊, 閆培生*, 王 凱, 王文威, 李夢(mèng)瀛

哈爾濱工業(yè)大學(xué)(威海)海洋科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,山東 威海 264209

近年來(lái)，從天然產(chǎn)物中開(kāi)發(fā)生物農(nóng)藥成為了研究者關(guān)注的熱點(diǎn)，海洋微生物因其獨(dú)特的生存環(huán)境，產(chǎn)生了許多從陸地微生物中未曾發(fā)現(xiàn)的生物活性物質(zhì)，為新型生物農(nóng)藥開(kāi)發(fā)帶來(lái)了佳音。從微生物多樣性、抑菌物質(zhì)的種類與結(jié)構(gòu)和抑菌機(jī)理3個(gè)方面闡述深海細(xì)菌防控植物病原真菌的研究進(jìn)展，并對(duì)其發(fā)展前景進(jìn)行了展望，以期為抗植物病原真菌的海洋微生物的開(kāi)發(fā)利用提供參考。

深海細(xì)菌；植物病原真菌；產(chǎn)毒真菌；抑菌機(jī)理

海洋是微生物資源的一大寶庫(kù)，其獨(dú)特的生態(tài)系統(tǒng)造就了具有獨(dú)特功能的海洋微生物，海洋微生物種類約100多萬(wàn)種，其多樣性遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)陸地微生物。隨著人們對(duì)海洋研究的深入，發(fā)現(xiàn)海洋微生物中蘊(yùn)藏許多結(jié)構(gòu)新穎、生物活性強(qiáng)的代謝產(chǎn)物，這些天然產(chǎn)物成為新藥開(kāi)發(fā)的重要來(lái)源。其中，由海洋微生物天然產(chǎn)物制成的農(nóng)用抗生素(agricultural antibiotics)在植物耐藥真菌的防治方面取得了很多進(jìn)展[1～4]。植物真菌性病害難于防治、造成的損失嚴(yán)重，是多種重要糧食作物的主要病害，在水稻的240多種病害中，90%為真菌性病害[5]。海洋微生物在對(duì)抗植物病原真菌方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，其天然產(chǎn)物結(jié)構(gòu)獨(dú)特，與病原真菌沒(méi)有交叉反應(yīng)，不易產(chǎn)生抗藥性；具有豐富的抗菌機(jī)制，既可制備各種生物農(nóng)藥，又可利用微生物制備拮抗菌劑。本文從產(chǎn)抗真菌活性物質(zhì)的海洋微生物種類、活性物質(zhì)及活性物質(zhì)結(jié)構(gòu)特征以及抑菌機(jī)理等方面對(duì)目前取得的研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)，以期為抗植物病原真菌和產(chǎn)毒真菌的海洋微生物的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)與利用提供參考。

1 防控植物病原真菌的深海細(xì)菌的物種多樣性

作為海洋微生物天然產(chǎn)物的重要來(lái)源，已發(fā)現(xiàn)的海洋可培養(yǎng)細(xì)菌主要包括假單胞菌屬(Pesudomonas)、假交替單胞菌屬(Pseudoalteomonas)、交替單胞菌屬(Alteromonas)、腸桿菌屬(Enterobacterium)、芽胞桿菌屬(Bucillus)、黃桿菌屬(Flavobacterium)、微球菌屬(Micrococcus)、欽氏菌屬(Chainia)以及著色菌屬(Chromtium)等屬[6]。

海洋細(xì)菌由于其具有分布范圍廣泛、代謝產(chǎn)物結(jié)構(gòu)新穎、抑菌作用強(qiáng)和抑菌譜廣的優(yōu)勢(shì)[7]，一些海洋細(xì)菌已用于植物病害的生物防治[8～12]，表1匯總了部分國(guó)內(nèi)外已研究的具有抑制植物病原真菌活性的海洋細(xì)菌及其產(chǎn)生的活性物質(zhì)、靶標(biāo)和分離來(lái)源等信息，從表中可以看出，這些拮抗細(xì)菌的物種主要包括假單胞菌(Pseudomonas)、粘細(xì)菌(Haliangium)、芽胞桿菌(Bacillus)、海洋單胞菌(Marinomonas)、產(chǎn)堿桿菌(Alcaligenes)和類芽胞桿菌(Paenibacillus)等，其生存的生態(tài)環(huán)境包括海洋生物體內(nèi)(如海藻、珊瑚等)、不同海域與不同深度的沉積物和極地等。

表1 海洋細(xì)菌拮抗植物病原真菌的國(guó)內(nèi)外研究概況Table 1 Foreign and domestic researches on agricultural antifungal antibiotics from marine microorganisms.

注：“-”表示該項(xiàng)未知。

2 活性物質(zhì)的種類與結(jié)構(gòu)特征

科學(xué)家利用結(jié)晶分析和其他測(cè)試技術(shù)對(duì)從深海細(xì)菌分離到的化合物進(jìn)行鑒定，發(fā)現(xiàn)其中許多物質(zhì)結(jié)構(gòu)新穎且罕見(jiàn)，如芬薺素(fengycins)家族的寧康霉素(nincomycin)，對(duì)絲狀植物病原真菌有很好的抑制效果[13]。國(guó)內(nèi)外報(bào)道的海洋細(xì)菌產(chǎn)生的活性物質(zhì)的類型主要有肽類、蛋白類、酯類、糖苷類、醌類、苯丙素類、黃酮類和生物堿等[30]。

2.1 肽類

2.1.1 脂肽類 脂肽是由親水的肽鏈和親油的脂肪烴鏈兩部分組成，很多芽胞桿菌能夠產(chǎn)生具有抗真菌[31]、誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性[32]、促進(jìn)芽胞桿菌在植物根際生態(tài)系統(tǒng)中定殖[33]的脂肽類活性物質(zhì)。目前已報(bào)道的具抗真菌活性的包括伊枯草菌素(iturins)、fengycins、表面活性素(surfactins)家族的脂肽類物質(zhì)[34]，其中iturins和fengycins抗真菌效果相對(duì)顯著。目前已報(bào)道的iturins主要有bacillomycin D、F、L、Lc、S，iturin A、Al、C，mycosubtilin，mixirin。從海洋細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的iturins包括bacillomycin Lc、iturin A[18]，以及近幾年新發(fā)現(xiàn)的maribasins[35]、subtulene[36]、mojavensin[37]和bacillopeptin A(圖1)[16]等。Iturin家族的脂肪酸碳鏈長(zhǎng)度在14～17個(gè)碳原子不等，分子量在1 000 Da左右。作為一種常見(jiàn)的伊枯草菌素，iturin A的抑菌活性甚至能與一些化學(xué)農(nóng)藥相比，在植物病害的生物防治方面前景廣闊[18]。Fengycins是芽胞桿菌產(chǎn)生的另一類脂肽，fengycins家族典型有fengycin A、B兩種結(jié)構(gòu)，脂肪酸碳鏈長(zhǎng)度為14～18個(gè)碳原子，分子量在1 500 Da左右，fengycins區(qū)別于其他環(huán)脂肽的是，除4種D-氨基酸和鳥(niǎo)氨酸，其余氨基酸均為L(zhǎng)-氨基酸，后8位氨基酸形成肽環(huán)，對(duì)絲狀真菌具有明顯抑制效果，且溶血活性較伊枯草菌素類低[38]，從海洋細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)的fengycins有nincomycin[13]、6-abufengycin[39](圖2)等。相比化學(xué)農(nóng)藥和傳統(tǒng)抗生素，脂肽具有對(duì)動(dòng)植物無(wú)害、可生物降解以及不易使病原真菌產(chǎn)生交叉抗性等優(yōu)點(diǎn)，隨著海洋資源的進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，將會(huì)發(fā)現(xiàn)更多新型抗植物病原真菌脂肽[40]。

2.1.2 縮肽類 2006年Iizuka等[41]從海洋中分離出一株弱好鹽細(xì)菌SMH-27-4，其發(fā)酵產(chǎn)物中含有一種新抗生素miuraenamides A和B(圖3)，它們?yōu)榭s合肽類化合物，miuraenamides A具有較強(qiáng)的抑制植物病原菌(如Phytophthorasp.)的活性[42]。并且，與多烯類化合物myxalamid對(duì)真菌的抑制作用[43]類似，此種縮肽類化合物也可作用于真菌呼吸鏈電子傳遞系統(tǒng)，抑制NADH氧化。

2.2 抗菌蛋白

海洋細(xì)菌L1-9可產(chǎn)生對(duì)植物病原真菌具抑制作用的蛋白酶、葡聚糖酶、纖維素酶和幾丁質(zhì)酶[44]。海洋細(xì)菌TC-1產(chǎn)生的抗菌蛋白對(duì)香蕉枯萎病有明顯的抑制作用，推測(cè)其為耐高溫的堿性蛋白酶和中性蛋白酶[45]。Osawa等[46]在海洋細(xì)菌V.fluvialis、V.pacohaemolyticus、V.mimicus、V.algionlyticus、Idstoaellaangudlanun及Aeromonashudrophila中發(fā)現(xiàn)了幾丁質(zhì)酶。幾丁質(zhì)酶、葡聚糖酶和纖維素酶是對(duì)真菌產(chǎn)生抑制作用的主要酶類[47～51]。

圖1 Iturins家族化合物結(jié)構(gòu)式[16,22,35～37]Fig.1 Structures of iturins family compounds[16,22,35～37].

圖2 Fengycins家族化合物6-abufengycin結(jié)構(gòu)式[39]Fig.2 The structure of 6-abufengycin from fengycins family[39].

圖3 縮肽類化合物miuraenumides A、B結(jié)構(gòu)式[43]Fig.3 The structure of miuraenumides A,B[43].

2.2.1 幾丁質(zhì)酶 幾丁質(zhì)(chitin)又名甲殼素，是N-乙酰-D-葡萄糖胺以β-1，4糖苷鍵連接的直鏈多聚物，廣泛存在于自然界，特別是海洋中。幾丁質(zhì)作為真菌細(xì)胞壁的主要成分可被幾丁質(zhì)酶酶解為N-乙酰氨基葡萄單糖。幾丁質(zhì)酶屬糖苷水解酶18、19家族，其定義有廣義、狹義之分，廣義的幾丁質(zhì)酶是指所有與幾丁質(zhì)降解有關(guān)的酶，包含脫乙酰酶、殼聚酶、幾丁寡糖酶和幾丁二糖酶等，狹義的幾丁質(zhì)酶是指催化水解至少含有一個(gè)N-乙酰葡萄胺基團(tuán)糖苷鍵的酶，包括幾丁內(nèi)切酶和幾丁外切酶[52]。幾丁質(zhì)酶的分子結(jié)構(gòu)主要包括信號(hào)肽序列、催化區(qū)、特異性結(jié)合區(qū)域和C端區(qū)域。其中催化區(qū)具2個(gè)高度保守區(qū)，Glu和Asp殘基高度保守。來(lái)源于同一菌株的酶的幾丁質(zhì)結(jié)合區(qū)域具有相似性，而不同來(lái)源的幾丁質(zhì)酶結(jié)合區(qū)域也不同[53～55]。

2.2.2 葡聚糖酶 β-1，3-葡聚糖酶是植物抗真菌病的重要抗性物質(zhì)之一，具破壞真菌細(xì)胞壁并將其殺死的能力。有關(guān)β-1，3-葡聚糖酶的結(jié)構(gòu)研究比較晚?，F(xiàn)已知其是一種混合酶系包含內(nèi)切β-1，3-葡聚糖酶和外切β-1，3-葡聚糖酶，其中內(nèi)切β-1，3-葡聚糖酶更易降解真菌細(xì)胞壁，最終導(dǎo)致菌體自溶[56]。已知的β-1，3-葡聚糖酶均屬于糖基水解酶第十七家族[57]，其成員具有共同的序列結(jié)構(gòu)：(LIVM)X(LIVMFYM)3(STAG)E(ST)GWP(ST)XG[50]。

2.2.3 纖維素酶 纖維素酶是由多種水解酶組成的復(fù)雜酶系，通常人們從習(xí)慣上將纖維素酶分成3類：葡聚糖外切酶(C1)、葡聚糖內(nèi)切酶(Cx)酶和β葡萄糖苷酶(CB)。C1酶是對(duì)纖維素最初起作用的酶，破壞纖維素鏈的結(jié)晶結(jié)構(gòu)，生成纖維二糖。Cx酶是作用于經(jīng)C1酶活化的纖維素、分解β-1，4-糖苷鍵的纖維素酶。β-葡萄糖苷酶可以將纖維二糖、纖維三糖及其他低分子纖維糊精分解為葡萄糖[58～60]。馬炳田等[51]通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，供試菌株纖維素酶活力可能與其生物防治潛能有一定關(guān)系，纖維素酶活力越高，生防潛能越大。大多數(shù)纖維素酶都由一個(gè)或多個(gè)催化結(jié)構(gòu)域(catalytic domain，CD)和纖維素結(jié)合區(qū)(cellulose binding domain，CBD)組成，中間由一段可辨認(rèn)的連接肽(linker peptide)所連接[61]。

2.3 酯類

Fudou等[27]從海洋粘細(xì)菌中發(fā)現(xiàn)了能抑制多種植物病原真菌的含β-甲氧基丙烯酸酯基團(tuán)的多不飽和酯。到目前為止已報(bào)道的此類抗生素有40多個(gè)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的有15個(gè)，其中strobilurin類的有16個(gè)、oudemansin系列4個(gè)、cymenin系列3個(gè)、myxothiazole系列17個(gè)[48]?；诰哂袣⒕钚缘奶烊沪?甲氧基丙烯酸酯衍生物研發(fā)出了一系列天然抗生素，結(jié)構(gòu)中含有甲氧基和丙烯酸酯或酰胺的基團(tuán)，其他基團(tuán)在β位取代，具有廣譜、高效、安全的特點(diǎn)[62]。

Strobilurin A是strobilurin天然抗生素家族中最早被確定的，也是種類最多的一類，按照結(jié)構(gòu)特點(diǎn)一般劃分為兩類：一是苯基取代三烯類，包括strobilurin A-C，H、strobilurin F-1、strobilurin F-2、9-methoxystrobilurin A和hydroxystrobilurin A 8個(gè)化合物(圖4A)；二是苯并二氧雜環(huán)取代三烯類，包括strobilurin E、9-methoxystrobilurin E、strobilurin M、strobilurin D (G)、strobilurin O、strobilurin P、hydroxytrobilurin (G)和9-methoxystrobilurin K 8個(gè)化合物(圖4B)[62～66]。

3 活性物質(zhì)抗植物病原真菌的作用機(jī)制

3.1 肽類抗植物病原真菌機(jī)制

真菌具有細(xì)胞壁這一特殊結(jié)構(gòu)，其主要組分為幾丁質(zhì)、葡聚糖和甘露聚糖等?？拐婢膶?duì)真菌的作用機(jī)理有如下幾種：①對(duì)真菌細(xì)胞膜作用，抗真菌肽與膜作用，破壞脂膜使細(xì)胞質(zhì)發(fā)生泄漏。且抗真菌肽增加細(xì)胞膜的電導(dǎo)率和通透性，影響細(xì)胞膜的表面張力，抑制病原菌孢子的形成,如magainins、cecropins和dermaseptins等[67]。Iturin是一類生物表面活性劑，在體內(nèi)和體外實(shí)驗(yàn)中，iturin家族脂肽都表現(xiàn)出很強(qiáng)的抗真菌活性。Iturin的抗真菌活性主要源自于膜通透效應(yīng)，但它不會(huì)破壞細(xì)胞膜，卻可以干擾細(xì)胞膜上的離子通道。Surfactins是比iturins更強(qiáng)的生物表面活性劑，由于具有兩親型結(jié)構(gòu)，surfactin類脂肽可以緊密錨定于脂膜中，破壞細(xì)胞膜的完整性；②對(duì)真菌細(xì)胞壁的作用，抗真菌肽通過(guò)抑制細(xì)胞壁的重要組分葡聚糖和幾丁質(zhì)的合成，破壞病原菌細(xì)胞壁的合成，從而達(dá)到殺菌的作用，抑制病原物的侵入和擴(kuò)展，調(diào)節(jié)提高植物防御能力，如nikkomycin Z、echinocandins[67]；③抗真菌肽對(duì)真菌內(nèi)細(xì)胞器(如線粒體)的作用，如buforins、Ib-AMP1和histatins[68～72]。

Fengycins類脂肽有很強(qiáng)的抗絲狀真菌活性，但這類脂肽的抑菌機(jī)理尚不明確，其作用機(jī)理也可能與改變脂膜結(jié)構(gòu)和通透性有關(guān)。此外，還發(fā)現(xiàn)其家族成員寧康霉素可阻遏真菌代謝系統(tǒng)，導(dǎo)致菌絲生長(zhǎng)緩慢[13]。

圖4 化合物strobilurin結(jié)構(gòu)式[62]Fig.4 The structures of strobilurin[62].A.苯基取代三烯類；B.苯并二氧雜環(huán)取代三烯類。

3.2 抗菌蛋白與酶類抑菌機(jī)理

生防菌可以通過(guò)產(chǎn)生生物活性物質(zhì)抵抗植物病原真菌，其中抗菌蛋白作為主要的抗菌成分已受到到國(guó)內(nèi)外專家的關(guān)注。關(guān)于抗菌蛋白的作用機(jī)理，到目前為止主要涉及兩方面：一是造成細(xì)胞畸變，出現(xiàn)小泡、腫脹，然后裂解；二是破壞細(xì)胞壁，菌絲原生質(zhì)從細(xì)胞壁溶解處泄漏，菌絲體斷裂成段，繼而消融，但因抗菌蛋白結(jié)構(gòu)不同其作用機(jī)理可能也不一樣，也有許多學(xué)者對(duì)抗菌蛋白的作用機(jī)制提出了不同觀點(diǎn)[45]。

海洋天然產(chǎn)物幾丁質(zhì)酶對(duì)真菌新生細(xì)胞如芽管和菌絲頂端細(xì)胞壁具有破壞作用。絲狀真菌延伸菌絲的過(guò)程中生長(zhǎng)頂端會(huì)不斷新合成幾丁質(zhì)、葡聚糖或其他多糖，菌絲頂端暴露的幾丁質(zhì)鏈會(huì)被幾丁質(zhì)酶所水解，進(jìn)而使頂端細(xì)胞壁變薄，形成球狀突起，最后降解細(xì)胞壁，原生質(zhì)體破裂，進(jìn)而使真菌孢子萌發(fā)、芽管伸長(zhǎng)和菌絲生長(zhǎng)受抑制，芽管和附著胞解體。幾丁質(zhì)酶解的產(chǎn)物是幾丁寡糖，具有抗菌、抑菌性能，可以直接殺死病原真菌，還可以作為植物功能調(diào)節(jié)劑，促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育[73]。在植物的細(xì)胞次生壁與中膠層中有蛋白質(zhì)存在，可被蛋白酶降解。細(xì)胞壁降解酶如幾丁質(zhì)酶、蛋白酶和纖維素酶等均能引起真菌細(xì)胞壁通透性變化抵抗植物病原真菌。

3.3 酯類殺菌機(jī)制

以天然產(chǎn)物Strobilurin A作為先導(dǎo)化合物開(kāi)發(fā)的新型殺菌劑——甲 氧 基 丙 烯 酸 酯 類 殺 菌 劑，是線粒體呼吸抑制劑。它的作用機(jī)理是在植物病原真菌線粒體合成能量的過(guò)程中鍵合在位于真菌線粒體內(nèi)膜的細(xì)胞色素b(Cytb,細(xì)胞色素bc1復(fù)合物的一部分)的還原型輔酶Q的氧化位點(diǎn)(Qo位點(diǎn)) ，阻止細(xì)胞色素b和c1之間的電子傳遞，抑制線粒體的呼吸作用，破壞三磷酸腺苷(ATP) 的產(chǎn)生，從而阻斷了菌體內(nèi)部的能量循環(huán)[74,75]。

4 深海細(xì)菌防控產(chǎn)毒植物病原真菌的研究現(xiàn)狀

深海環(huán)境存在著豐富的微生物資源，具有巨大的研究空間與開(kāi)發(fā)潛力[4,76]，目前國(guó)內(nèi)外研究主要集中在利用深海細(xì)菌對(duì)非產(chǎn)毒真菌的生物防治，對(duì)產(chǎn)毒真菌的生物防治研究開(kāi)展的很少，而產(chǎn)毒真菌的危害比非產(chǎn)毒真菌更加嚴(yán)重，不僅影響作物生長(zhǎng)，降低產(chǎn)量，更重要的是產(chǎn)生能?chē)?yán)重危害人類和動(dòng)物健康的真菌毒素，如黃曲霉毒素、鐮刀菌毒素和赭曲毒素等，具有強(qiáng)毒性、致癌性、致畸性及免疫抑制性，因此，產(chǎn)毒真菌的防治是一個(gè)亟待解決的重大課題。本文作者已開(kāi)展了大西洋深海細(xì)菌抗黃曲霉毒素和鐮刀菌毒素產(chǎn)生的研究[77,78]，篩選出一些菌株，其發(fā)酵無(wú)細(xì)胞上清液對(duì)黃曲霉毒素產(chǎn)生菌和鐮刀菌毒素產(chǎn)生菌的孢子萌發(fā)和真菌毒素產(chǎn)生的抑制率達(dá)100%，有些菌株的15倍稀釋液仍能完全抑制黃曲霉毒素的產(chǎn)生，這些高效菌株的獲得為有效防控產(chǎn)毒真菌提供了新的可能。

5 展望

化學(xué)合成農(nóng)藥的使用遍及世界，過(guò)多的使用會(huì)使植物病原真菌產(chǎn)生抗藥性，同時(shí)，還會(huì)帶來(lái)大量農(nóng)藥殘留，污染環(huán)境，危害人類健康。利用次生代謝物防治不僅可更好的防控耐藥性作物病害，還有利于環(huán)境保護(hù)。并且，海洋微生物來(lái)源的天然產(chǎn)物新穎結(jié)構(gòu)、具有較強(qiáng)的活性和多種作用機(jī)制，是開(kāi)發(fā)抗植物真菌病生物農(nóng)藥的重要資源，也是植物真菌病害防治的發(fā)展方向之一。盡管目前海洋微生物在植物病害防治中主要研究利用的是近海、淺海及海岸帶等來(lái)源的微生物，但隨著人們對(duì)深海微生物研究的不斷深入，越來(lái)越多的能高效抑制植物病原真菌特別是產(chǎn)毒真菌的深海微生物將會(huì)被篩選出來(lái)，并在生物防治領(lǐng)域發(fā)揮重要的作用。

[1] Joint I,Muhling M，Querellou J.Culturing marine bacteria — an essential prerequisite for biodiscovery [J].Microb.Biotechnol.，2010，3(5)：564-575.

[2] Das S,Lyla P S，Khan S A.Marine microbial diversity and ecology：Importance and future perspectives [J].Curr.Sci.，2006，90(10)：1325-1335.

[3] Molinski T F,Dalisay D S，Lievens S L,etal..Drug development from marine natural products [J].Nat.Rev.Drug Discov.，2009，8(1)：69-85.

[4] 譚仁祥.海洋微生物：新天然藥物的重要源泉 [J].中國(guó)天然藥物，2006，4(1)：1-3.

[5] 余鳳玉，李振華，曾會(huì)才.抗真菌農(nóng)用抗生素的研究進(jìn)展 [J].熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，25(1)：61-66.

[6] 孫丕喜，陳穎稚，王宗興，等.原核生物概況及海洋原核生物組成 [J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2010，2(6)：140-142.

[7] 尹宏權(quán)，田 黎，付紅偉，等.海洋細(xì)菌Bacillusmarinus化學(xué)成分分離和結(jié)構(gòu)鑒定 [J].北京理工大學(xué)學(xué)報(bào)，2007，27(5)：460-462.

[8] 田 黎，顧振芳，陳 杰，等.海洋細(xì)菌B-9987菌株產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)及對(duì)幾種植物病原真菌的作用 [J].植物病理學(xué)報(bào)，2003，33(1)：77-80.

[9] 馬桂珍，孔德平，王增池，等.抗植物病原真菌海洋細(xì)菌的抗菌作用研究 [J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2009，31(1)：8-12.

[10] 馬桂珍，暴增海，王淑芳.海洋細(xì)菌L19菌株對(duì)小麥的促生防病作用研究 [J].中國(guó)生物防治學(xué)報(bào)，2011，27(2)：228-232.

[11] 郭春艷.海洋細(xì)菌BacillusvelezensisDM09在油菜中的定殖及對(duì)油菜菌核病的防治研究[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2010.

[12] 柳 鳳，歐雄常，何 紅，等.紅樹(shù)內(nèi)生細(xì)菌AmS2菌株對(duì)芒果炭疽病菌的抑制作用 [J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2010，35(5)：44-45.

[13] 劉 麗，胡江春，李曉榮，等．寧康霉素對(duì)植物病原真菌的抑制作用 [J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2006，37(2)：182-185.

[14] 李 偉，胡江春，王書(shū)錦.海洋細(xì)菌3512A對(duì)黃瓜枯萎病的防治及促進(jìn)植株生長(zhǎng)的效應(yīng) [J].沈陽(yáng)農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，39(2)：182-185.

[15] 岳蕾娜.海洋細(xì)菌TC-1抗菌活性物質(zhì)對(duì)香蕉枯萎病菌(Foc4)抑制作用的初步研究 [D].廣東湛江：廣東海洋大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2010.

[16] 牛力軒，王 楠，王雪梅，等．一株產(chǎn)脂肽類抗生素bacil-lopeptin A深海芽胞桿菌的篩選與鑒定 [J].中國(guó)抗生素雜志，2011，36(10)：738-744，750.

[17] 陳麗麗，王 楠，王雪梅，等.深海來(lái)源Bacillusanmylo-liquefacinesSH-B10產(chǎn)生抗真菌脂肽的分離純化及結(jié)構(gòu)鑒定 [A].見(jiàn)：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì).第八屆全國(guó)綠色環(huán)保肥料(農(nóng)藥)新技術(shù)、新產(chǎn)品交流會(huì)論文集 [C].北京：中國(guó)腐植酸工業(yè)協(xié)會(huì)，2009，5.

[18] 呂 倩，胡江春，王 楠，等.南海深海甲基營(yíng)養(yǎng)型芽胞桿菌SHB114抗真菌脂肽活性產(chǎn)物的研究 [J].中國(guó)生物防治學(xué)報(bào)，2014，1：113-120.

[19] 丁存寶，劉海燕，李 明，等.短芽胞桿菌屬菌株幾丁質(zhì)酶分離純化及其抗真菌活性的初步測(cè)定 [J].中國(guó)抗生素雜志，2009，4：263.

[20] Tareq F S，Lee M A，Lee H S，etal..Non-cytotoxic antifungal agents：Isolation and structures of gageopeptides A-D from aBacillusstrain 109GGC020 [J].J.Agric.Food Chem.，2014，62(24)：5565-5572.

[21] 龍 彬，高程海，潘麗霞，等.南海深海細(xì)菌BacillusamyloliquefaciensGAS 00152抗菌代謝產(chǎn)物研究 [J].天然產(chǎn)物研究與開(kāi)發(fā)，2014，6：807-812.

[22] Ken H，Satoshi E，Shingo M，etal..Transgenic tobacco plants expressing endo-β-mannanase gene from deep-seaBacillussp.JAMB-602 strain confer enhanced resistance against fungal pathogen (Fusariumoxysporum) [J].J.Plant Biotechnol.Rep.，2012，6：243-250.

[23] 何 紅，歐雄常，王立才，等.紅樹(shù)內(nèi)生海洋細(xì)菌CⅢ-1菌株對(duì)辣椒青枯病的防病效果 [J].植物保護(hù)學(xué)報(bào)，2008，6：497-500.

[24] Kong Q，Shan S，Liu Q，etal..Biocontrol ofAspergillusflavuson peanut kernels by use of a strain of marineBacillusmegaterium[J].Int.J.Food Microbiol.，2010，139(1)：31-35.

[25] 任雪蕓，王 偉，郭少華，等．南極海單胞菌BSw10005代謝活性物質(zhì)及對(duì)植物病原菌抑制作用 [J].植物病理學(xué)報(bào)，2007，37(6)：654-659.

[26] Peng J L，Bao Z L，Li P，etal..Harpinxoo and its functional domains activate pathogen-inducible plant promoters inArabidopsis[J].Acta Bot.Sin.，2004，46：1083-1090.

[27] Fudou R.Haliangicin，a novel antifungal metabolite produced by a marine myxobacterium [J].J.Antibiot.，2001，9：149-152.

[28] 林建朋.拮抗植物病原真菌的海洋細(xì)菌篩選及其活性物質(zhì)研究 [D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2011.

[29] 王淑芳，暴增海，馬桂珍，等.海洋假單胞菌GY-1菌株的抗菌作用及其胞外抗菌蛋白的分離純化[J].食品科學(xué)，2012，21：221-225.

[30] 高程海，龍 彬，孫海燕.海洋細(xì)菌中活性次生代謝產(chǎn)物研究進(jìn)展 [J].廣西科學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，2：69-73.

[31] Chen L，Wang N，Hu J，etal..Characterization of two anti-fungal lipopeptides produced byBacillusamyloliquefaciensSH-B10 [J].Bioresour.Technol.，2010，101(22)：8822-8827.

[32] Ongena M，Jourdan E，Adam A，etal..Surfactin and fengycin lipopeptides ofBacillussubtilisaselicitors of induced systemic resistance in plants[J].Environ.Microbiol.，2007，9(4)：1084-1090.

[33] Raaijmakers J M，Paulitz T C，Steinberg C，etal..The rhizosphere：A phayground and battlefield for soilborne pathogens and beneficial microorganisms [J].Plant Soil，2009，321(1-2)：341-361.

[34] Ongena M，Jacques P.Bacilluslipopeptides：Versatile weapons for plant disease biocontrol [J].Trends Microbiol.，2008，16(3)：115-125.

[35] Zhang D J，Liu R F，Li Y G，etal..Two new antifungal cyclic lipopeptides fromBacillusmarinusB-9987 [J].Chem.Pharm.Bull.，2010，58(12)：1630-1634.

[36] Thasana N，Prapagdee B，Rangkadilok N，etal..BacillussubtilisSSE4 produces subtulene A，a new lipopeptide antibiotic possessing an unusual C15 unsaturated beta-amino acid [J].FEBS Lett.，2010，584(14)：3209-3214.

[37] Ma Z，Wang N，Hu J，etal..Isolation and characterization of a new iturinic lipopeptide，mojavensin A produced by a marine-derived bacteriumBacillusmojavensisB0621A [J].J.Antibiot.(Tokyo)，2012，65(6)：317-322.

[38] 龔谷迪，周廣田，郭 陽(yáng)，等.脂肽surfactin、iturin、fengycin性質(zhì)鑒定的研究與展望 [J].中國(guó)食品添加劑，2013，3：211-215.

[39] 胡江春，王 楠，潘華奇，等.海洋微生物抗菌脂肽及新生物農(nóng)藥研發(fā) [J].微生物學(xué)雜志，2013，6：1-5.

[40] 徐 楊，王 楠，李 偉，等.海洋枯草芽胞桿菌3512A抗真菌脂肽的分離純化及結(jié)構(gòu)特性鑒定 [J].中國(guó)生物防治，2009，4：328-333.

[41] Iizuka T，F(xiàn)udou R，Jojima Y，etal..Miuraenamides A and B，novel antimicrobial cyclic depsipeptides from a new slightly halophilic myxobacterium：Taxonomy，production，and biological properties [J].J.Antibiot.，2006，59：385-391.

[42] 劉新利，李越中.粘細(xì)菌次級(jí)代謝產(chǎn)物及其在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用價(jià)值 [J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科技導(dǎo)報(bào)，2007，3：44-51.

[43] 劉新利，鞠培殿，婁紅祥.黏球菌產(chǎn)生的活性天然產(chǎn)物 [J].國(guó)際藥學(xué)研究雜志，2010， 2：98-104.

[44] 夏振強(qiáng)，暴增海，周 超.抗真菌海洋細(xì)菌L1-9菌株的幾種胞外酶活性測(cè)定 [J].河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，7：74-77.

[45] 齊希猛.海洋細(xì)菌TC-1防治香蕉枯萎病及抗菌蛋白抑菌的機(jī)理初步研究 [D].廣東湛江：廣東海洋大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2012.

[46] Osawa R，Koga T.An investigation of aquatic bacteria capable of utilizing chitin as the sole scource of nutrients [J].Lett.Appl.Microbiol.，1995，21(5)：288-291.

[47] 許夢(mèng)秋，鐘增明，龔 琰，等.幾丁質(zhì)酶在植物病害生物防治中的應(yīng)用 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，5：122-123.

[48] 張福麗，王占斌，王志英.幾丁質(zhì)酶在植物抗真菌病害中的作用 [J].林業(yè)科技，2006，3：24-27.

[49] 蔣選利，李振岐，康振生，等.幾丁質(zhì)酶與植物的抗病性 [J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2002，3：71-75.

[50] 萬(wàn)平平.β-1，3-葡聚糖酶的純化、特性及其抗菌活性 [D].山東泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2004.

[51] 馬炳田，文成敬.幾種核盤(pán)菌菌核重寄生真菌生物防治潛能的研究 [J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2002，6：58-63.

[52] 苗靈鳳.病原誘導(dǎo)啟動(dòng)子驅(qū)動(dòng)幾丁質(zhì)酶基因遺傳轉(zhuǎn)化甘蔗的研究 [D].?？冢喝A南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2005.

[53] 陳少波，吳根福.幾丁質(zhì)酶研究進(jìn)展 [J].科技通報(bào)，2004，3：258-262.

[54] 鐘萬(wàn)芳，丁少軍.細(xì)菌幾丁質(zhì)酶的結(jié)構(gòu)與功能研究進(jìn)展 [J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，4：1-3.

[55] 鄭愛(ài)萍，李 平.細(xì)菌幾丁質(zhì)酶研究進(jìn)展 [J].中國(guó)生物工程雜志，2002，4：75-79.

[56] 李 珊，詹曉北，鄭志永，等.哈茨木霉產(chǎn)β-1，3-葡聚糖內(nèi)切酶的發(fā)酵工藝條件研究 [J].工業(yè)微生物，2015，2：39-46.

[57] 劉 瓊.Thermotoganeapolitanaβ-1，3-葡聚糖酶基因的克隆與表達(dá) [D].長(zhǎng)春：吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2013.

[58] 任恒星，冷云偉，李 浩，等.纖維素酶生產(chǎn)研究進(jìn)展 [J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào):上半月刊，2010，15：63-64，79.

[59] 張曉勇，高向陽(yáng)，陳秀霞，等.纖維素酶半纖維素酶的應(yīng)用及分子相關(guān)性 [J].纖維素科學(xué)與技術(shù)，2006，1：47-51.

[60] 楊永彬，黃諺諺，林躍鑫.纖維素酶的結(jié)構(gòu)及分子多樣性 [J].生命的化學(xué)，2004，3：211-213.

[61] 楊永彬，黃諺諺，林躍鑫.纖維素酶的結(jié)構(gòu)及分子多樣性 [J].生命的化學(xué)，2004，3：211-213.

[62] 劉祖明.新型甲氧基丙烯酸酯類衍生物的合成及殺菌活性研究 [D].武漢：華中師范大學(xué)，博士學(xué)位論文，2008.

[63] 林 龍.Sclerotiorin衍生物的合成及殺菌活性研究 [D].武漢：華中師范大學(xué)，博士學(xué)位論文，2012.

[64] 李 淼，劉若霖，李志念，等.新型含嘧啶環(huán)的甲氧基丙烯酸酯類化合物的設(shè)計(jì)、合成及殺菌活性 [J].農(nóng)藥，2009，6：405-408.

[65] 周 凱.新型strobilurin類化合物以及丙烯酰胺類化合物的合成，表征與生物活性研究 [D].山東青島：青島科技大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2007.

[66] 王文琴.新型strobilurins類殺菌劑的設(shè)計(jì)、合成及生物活性研究 [D].武漢：華中師范大學(xué)，博士學(xué)位論文，2009.

[67] 張 杰，張雙全.抗真菌肽對(duì)真菌作用機(jī)制研究進(jìn)展 [J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展，2005，1：13-17.

[68] 郭麗清.蘇云金芽胞桿菌中脂肽類抗生素Iturins的研究 [D].福州：福建農(nóng)林大學(xué)，碩士學(xué)位論文，2010.

[69] 陳 華，鄭之明，余增亮.枯草芽胞桿菌JA脂肽類及揮發(fā)性物質(zhì)抑菌效應(yīng)的研究 [J].微生物學(xué)通報(bào)，2008，35(1)：1-4.

[70] 張 杰，張雙全.抗真菌肽對(duì)真菌作用機(jī)制研究進(jìn)展 [J].生物化學(xué)與生物物理進(jìn)展， 2005，32(1)：13-17.

[71] Wiederhold N P，Lewis R E.The echinocandin antifungals：An overview of the pharmacology，spectrum and clinical efficacy [J].Expert Opin.，2003，12 (8)：1313-1333.

[72] Helmerhorst E J，Troxler R F，Oppenheim F G．The human salivary peptide histatin 5 exerts its antifungal activity through the form ation ofreactive oxygen species [J].Proc.Natl.Sci.USA，2001，98(25)：l4637-14642.

[73] 許夢(mèng)秋，鐘增明，龔 琰，等.幾丁質(zhì)酶在植物病害生物防治中的應(yīng)用 [J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2010，5：122-123.

[74] 王 麗，石延霞，李寶聚，等.甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑研究進(jìn)展 [J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2008，9：24-27.

[75] 趙 平，嚴(yán)秋旭，李 新，等.甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的開(kāi)發(fā)及抗性發(fā)展現(xiàn)狀 [J].農(nóng)藥，2011，8：547-551，572.

[76] 晏仁義，陳若蕓.天然產(chǎn)物中先導(dǎo)化合物的發(fā)展和優(yōu)化 [J].中國(guó)天然藥物，2005，3(6)：322-324.

[77] Yan P S，Li P，Ma R，etal..Inhibiyion of Aflatoxin Production by Marine Microorganisms [A].In：Book of the Abstracts of International Mycotoxin Conference [C].Beijing：International Society for Mycotoxicology，2014，123.

[78] 王 凱，徐靜靜，馬 瑞，等.南大西洋深海水體中可培養(yǎng)微生物的多樣性及應(yīng)用潛力評(píng)估 [A].見(jiàn)：第六屆全國(guó)微生物資源學(xué)術(shù)暨國(guó)家微生物資源平臺(tái)運(yùn)行服務(wù)研討會(huì)論文集 [C].北京：中國(guó)微生物學(xué)會(huì)微生物資源專業(yè)委員會(huì)，2014，37.

Progress of Deep-sea Bacteria and its Bioactive Compounds on Prevention of Plant Pathogenic Fungi

SUN Xiao-lei,YAN Pei-sheng*,WANG Kai,WANG Wen-wei,LI Meng-ying

SchoolofMarineScienceandTechnology,HarbinInstituteofTechnologyatWeihai,ShandongWeihai264209,China

In recent years，the development of biopesticides from natural products has been concerned by scholars.For the unique living environment，marine microorganisms producing many novel bioactive compounds that never been found in the terrestrial microorganisms，which provide bright prospects for developing novel biopesticides.The research progress of deep-sea bacteria against phytopathogenic fungi was briefly summarized from three aspects of species diversity，kinds and structures of antifungal substances and antifungal mechanisms.Developing biological pesticide from marine microorganisms was prospected in this paper.This review might provide some insight for development and utilization of marine microorganisms in anti-phytopathogenic fungi.

deep-sea bacteria; phytopathogenic fungi; mycotoxin-producing fungi; antifungal mechanisms

2015-04-22; 接受日期：2015-05-12

國(guó)際海域資源調(diào)查與開(kāi)發(fā)“十二五”重大項(xiàng)目(DY125-15-R-01)；哈爾濱工業(yè)大學(xué)優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)支持計(jì)劃資助。

孫曉磊，碩士研究生，主要從事海洋微生物研究。E-mail：sunrabbit@yeah.net。*通信作者：閆培生，教授，博士生導(dǎo)師，研究方向?yàn)楹Ｑ笪⑸镔Y源與利用、海洋生物質(zhì)及其加工廢物的高值資源化、有害微生物的生物防治與生物農(nóng)藥、微生物發(fā)酵工程與生物制藥等。E-mail：yps6@163.com

10.3969/j.issn.2095-2341.2015.03.05