何宇 呂衛(wèi)光 張娟琴 張海韻 張翰林 李雙喜 鄭憲清 白娜玲

摘要：稻瘟病是水稻種植過程中危害性極強的病害之一，常見的防治措施包括化學(xué)農(nóng)藥防治、種植方式管理、抗病品種篩選等。稻瘟病病菌具有易突變的特點，使抗病品種的抗病效果持久度較低，而農(nóng)藥的不合理施用等原因又使其逐漸產(chǎn)生耐藥性，導(dǎo)致防治效果不斷降低，同時還給生態(tài)環(huán)境和人體健康帶來巨大危害。在這樣的背景下，安全高效的微生物防治方法迅速發(fā)展起來，成為防治稻瘟病的有效措施。對稻瘟病害的病原菌、癥狀、誘發(fā)因素和防治進(jìn)行綜述，重點論述了生防菌分類及其生防機制。最后，基于生防菌的研究進(jìn)展和應(yīng)用，對生防菌在稻瘟病防治上存在的問題和未來發(fā)展方向進(jìn)行展望。

關(guān)鍵詞：植物病害;稻瘟病病菌;生防菌;生防機制;誘發(fā)因素

中圖分類號： S435.111.4+1? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號：1002-1302（2021）21-0040-06

收稿日期：2021-02-19

基金項目：國家農(nóng)業(yè)環(huán)境奉賢觀測實驗站項目（編號：NAES035AE03）;上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院卓越團(tuán)隊建設(shè)計劃[編號：農(nóng)科創(chuàng)2017（A-03）]。

作者簡介：何 宇（1996—），女，內(nèi)蒙古烏海人，碩士研究生，主要從事微生物生態(tài)研究。E-mail：646747331@qq.com。

通信作者：白娜玲，博士，副研究員，主要從事環(huán)境微生物學(xué)研究。E-mail：bainaling@saas.sh.cn。

植物病害通常是由病原物或不適環(huán)境因素所導(dǎo)致的植物非正常生長甚至死亡的現(xiàn)象。植物病害根據(jù)病原類別可分為侵染性病害和非侵染性病害。侵染性病害的病原為環(huán)境生物，具有傳染性和病癥性，還可具體分為真菌病害、病毒病害、原核生物病害等;非侵染性病害的病原為非生物因素，例如溫度不適、營養(yǎng)失衡、環(huán)境中有害物質(zhì)入侵等，都可使植物表現(xiàn)出病態(tài)，但無傳染性。在全球范圍內(nèi)，蔬菜、果樹、糧食等作物都受到植物病害不同程度的侵染，嚴(yán)重制約了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，每年直接造成數(shù)千億美元的經(jīng)濟損失。在我國，水稻作為重要糧食作物之一，因紋枯病、白葉枯病和立枯病等病害導(dǎo)致的產(chǎn)量損失最高可達(dá)50%，稻瘟病害嚴(yán)重的年份甚至可導(dǎo)致田塊顆粒無收，成為我國糧食安全和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的一大制約因素[1-3]。

稻瘟病別稱稻熱病、火燒瘟，是水稻四大病害之一，早在1637年宋應(yīng)星就有在《天工開物》中記述稻瘟病的防治[4]。隨著研究的深入，生物防治方法漸漸發(fā)展起來，其中，生防菌防治方法以其安全性高、選擇性強、不易產(chǎn)生抗藥性等特點成為生物防治方法的首選，也成功應(yīng)用于稻瘟病害的防治中。本文對稻瘟病害及其防治方法進(jìn)行論述，重點闡述了防治方法中生物防治機制，以期為生防菌對稻瘟病害防治的進(jìn)一步研究和應(yīng)用提供借鑒。

1 稻瘟病害的研究概況

1.1 稻瘟病菌

稻瘟病病菌分為有性態(tài)和無性態(tài)，有性態(tài)稱稻梨孢，為子囊菌門巨座殼目巨座殼屬;無性態(tài)稱灰梨孢，為半知菌亞門梨孢屬。其中，田間具有致病功能的菌株的生殖方式為無性生殖[5]。

病菌主要通過分生孢子和菌絲體在殘留的病稻草和稻谷上潛伏越冬，第2年分生孢子借風(fēng)、雨、昆蟲等傳播到稻株上，孢子萌發(fā)后侵入寄主并擴展發(fā)病[6]。當(dāng)病部處于適宜的環(huán)境條件時，會產(chǎn)生分生孢子，進(jìn)行二次侵染。侵染包括附著、附著胞形成、侵染穿透植株表面和附著胞小孔、次生菌絲侵染植株細(xì)胞深處和鄰近細(xì)胞、釋放病斑以及循環(huán)侵染6個過程。

稻瘟病病菌不僅能侵染水稻，還可以侵染高羊茅、馬唐和燕麥等。目前，已在稻瘟病病菌培養(yǎng)液和發(fā)病組織中，發(fā)現(xiàn)病菌產(chǎn)生的稻瘟菌素、σ-吡啶羧酸、細(xì)交鏈孢菌酮酸、稻瘟醇和香豆素5種毒素，均可抑制植株呼吸和生育。研究顯示，稻瘟病病菌豐富的遺傳多樣性和易突變性，在田間及易產(chǎn)生致病性的分化，導(dǎo)致一些抗病性水稻品種在應(yīng)用3～5年后就逐漸喪失抗性，給我國農(nóng)業(yè)發(fā)展帶來巨大壓力[7]。在稻瘟病病菌侵染過程中產(chǎn)生的多種次級代謝物能夠抑制植株的免疫過程，擾亂宿主的新陳代謝過程[8]。與其他真菌物種相比，稻瘟病病菌擁有更多新奇的雜合酶類和細(xì)交鏈格孢菌酮酸，其中，細(xì)交鏈格孢菌酮酸是一種稻瘟病病菌侵染植物過程中所產(chǎn)生的光合作用抑制劑，也是鏈格孢霉主要有毒代謝產(chǎn)物之一[9]。另外，稻瘟病病菌還更易進(jìn)行遺傳和分子基因操作，因此常被作為研究宿主和真菌類病原菌相互作用的模型[10]。

1.2 病害癥狀及誘發(fā)因素

在水稻生長發(fā)育的各個時期和多個部位都可發(fā)生稻瘟病，被分為苗瘟、葉瘟、枝梗瘟、節(jié)瘟、穗頸瘟，最常見的為葉瘟和穗頸瘟[11]。

葉瘟具有4種不同的表現(xiàn)癥狀，包括急性型、慢性型、褐點型和白點型。急性型病斑呈暗綠色、橢圓形，霉層為灰色;慢性型病斑兩端為褐色壞死部、中央為白色崩潰部、外圈為黃色中毒部，呈梭形，霉層為灰綠色，喜潮濕;褐點型為褐色小點，無霉層，喜干燥;白點型病斑為白色、圓形，無霉層。穗頸瘟在發(fā)病早期，穗頸出現(xiàn)褐色病斑，稻穗發(fā)白、枯死，發(fā)病晚期穗頸轉(zhuǎn)變?yōu)楹诤稚舅胛纯菟?，但谷粒多為不飽滿癟粒。病斑是新生分生孢子的集合體，一般在侵染的第三步，即初步侵染后表征[12]。近年來，學(xué)者對稻瘟病病菌的致病機制有了深入研究。例如，Yin等研究發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)疚敛〔【秩舅緯r，可在內(nèi)質(zhì)網(wǎng)脅迫下，通過激活細(xì)胞自噬核心蛋白MoAtg1，使MoMkk1磷酸化，MoMkk1是細(xì)胞壁完整性途徑中的一個激酶，達(dá)到增強細(xì)胞壁完整性的效果，從而增強病菌的致病力[13]。

有研究發(fā)現(xiàn)，稻瘟病病菌可在8～37 ℃范圍內(nèi)進(jìn)行生理活動，表現(xiàn)出較強的耐受能力，而其分生孢子萌發(fā)、芽管和附著胞生長的最適溫度為25～28 ℃，當(dāng)水稻的生長環(huán)境為24～28 ℃時，最易被稻瘟病病菌侵染并暴發(fā)病害[14]。因此，溫度是誘發(fā)稻瘟病的重要氣象因素之一。除氣象因素外，土壤類型、pH值、種植方式和品種都是誘發(fā)稻瘟病病害的因素，且發(fā)病是多因素共同作用的結(jié)果[5]。

1.3 稻瘟病害的防治

目前，國內(nèi)外對于稻瘟病的防治手段集中在化學(xué)藥物防治、種植方式管理、抗病品種篩選和生物防治等方面。

在眾多防治方法中，選育抗病品種是經(jīng)濟且高效的方法之一。經(jīng)過研究人員長期的試驗和比對，利用分子標(biāo)記輔助選擇（MAS）技術(shù)和基因工程的手段，通過克隆抗病基因，將多個抗病基因轉(zhuǎn)化到同一個水稻品種中，進(jìn)而獲得對病害有持久抗病性的品種[15]。目前，我國選育出的抗稻瘟病品種有天津野生稻、吉粳57、吉粳60、龍粳8號等。

合理的種植方式和水肥管理也可有效降低稻瘟病發(fā)病率。引發(fā)病害的病菌主要通過分生孢子和菌絲體在殘留的病稻草和稻谷上越冬。因此，應(yīng)及時清除病稻草和稻茬、消滅越冬病原物;選用多種栽培方式，以達(dá)到提高作物抗病性的目的;根據(jù)種植地氣候和生態(tài)環(huán)境狀況，施用適宜的配方肥，避免單一肥料的施用，提高葉片中葉綠素含量等[16]。

化學(xué)藥劑防治是最常用的方法，通過對種子消毒和噴藥改善稻苗生長環(huán)境，有效控制病原菌的繁殖，提高水稻抗病性。常使用三唑類、甲氧基丙烯酸脂類、烯丙異噻唑等化學(xué)藥劑。大多數(shù)病原菌的細(xì)胞膜組成成分中都包含麥角甾醇，而三唑類殺菌劑可抑制麥角甾醇合成過程中的中間產(chǎn)物2，4-二氫羊毛甾醇的脫甲基化反應(yīng)，引起真菌菌絲體膨脹或過分分枝、細(xì)胞壁或吸器無規(guī)則加厚從而達(dá)到殺菌效果[17]。甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑則是通過阻礙細(xì)胞色素b和c1之間的電子傳遞，使腺嘌呤核苷三磷酸（ATP）合成困難，進(jìn)而抑制線粒體呼吸，發(fā)揮抑制作用[18]。

雖然使用化學(xué)藥劑防治稻瘟病害的效果顯著、經(jīng)濟方便、快捷高效等優(yōu)點使之成為目前生產(chǎn)中主要的防治手段，但化學(xué)藥劑的抗藥性、化學(xué)藥劑殘留難降解和生態(tài)平衡的破壞等問題依然值得深究。另外，抗瘟品種逐漸喪失抗病性同樣是須要解決的問題，也更為復(fù)雜。

生物防治方法不僅促進(jìn)植物生長、滿足食品安全需求、對人畜和環(huán)境無害，同時又有效控制了稻瘟病的暴發(fā)，具有廣闊的市場，成為防治稻瘟病的新趨勢。生物防治是一種利用生物農(nóng)藥，從宏觀和微觀2個方面恢復(fù)植株的自我調(diào)節(jié)能力，重建植株微生態(tài)系統(tǒng)平衡的方法。所利用的生物農(nóng)藥分為微生物源農(nóng)藥和植物源農(nóng)藥，其中，微生物源農(nóng)藥是通過有益微生物殺死病原菌，這些有益微生物被稱為生防菌。

2 生防菌及其生防機制

生防菌是指可以防治植物病蟲害的微生物，屬于有益微生物，具有種類繁多、繁殖速度快和數(shù)量巨大等特點，同時也可抑制病原菌的生長，促進(jìn)植物生長，從而有效增加作物產(chǎn)量。利用生防菌制備的微生物農(nóng)藥可有效降低常規(guī)農(nóng)藥的毒性和殘留，是安全、高效的環(huán)境友好型農(nóng)藥，具有巨大的研究前景和應(yīng)用潛力。

2.1 生防菌的分類

生防菌種類繁多，包括真菌、細(xì)菌、放線菌、病毒等。真菌主要有木霉菌、酵母菌、淡紫擬青霉菌和菌根真菌等。木霉菌廣泛存在于土壤和植物體內(nèi)，具有生長速度快、分解能力強等特點，通過占據(jù)空間和營養(yǎng)、分泌抗生物質(zhì)控制和抑制有害真菌生長增殖，從而達(dá)到防治病害效果[19]。有研究表明，哈茨木霉（Trichoderma harzianum）對白菜根腫病病菌、馬鈴薯黑痣病病菌和玉米褐斑病病菌等均有良好的抑制作用[20-22]。Chaudhary等分離出哈茨木霉IRR1-3和IRR1-4，通過發(fā)酵液浸種處理后可降低水稻葉瘟病的發(fā)生[23]。酵母菌同樣具有高效的生防效果，例如戴忠良等篩選出4株季也蒙邁耶氏酵母菌（Pichia guilliermondii），對蘋果果實輪紋病的防控具有較好的效果，防治效果達(dá)59.4%[24]。Fan等從新鮮的蘋果中分離得到枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis） 9407，通過薄層色譜法分析得到該菌株具有抗真菌活性的fengycin類脂肽，驗證其產(chǎn)生的抗真菌化合物芬薺素可有效防治蘋果果實輪紋病，且 10 d 時防病效果達(dá)57.5%[25]。Hwang等從真菌桑黃（Phellinus sp.） PL3分離純化出一種幾丁質(zhì)酶合成抑制劑，通過硅膠柱層析法、十八烷基硅烷（ODS）柱層析法、紅外光譜等方法對桑黃素A進(jìn)行純化，最終確定了其為酚類化合物，并證明其對稻瘟病菌、炭疽病等活性具有極強的抑制效果[26]。

放線菌和我們的生活息息相關(guān)。據(jù)統(tǒng)計，超過1萬余種生物活性物質(zhì)均由放線菌獲得，且占已發(fā)現(xiàn)天然活性物質(zhì)的40%以上[27]。Islam等從喜馬拉雅土壤樣品中分離出放線菌EHA-2并提取代謝物進(jìn)行抗菌活性分析，發(fā)現(xiàn)EHA-2具有高效抗菌活性，且EHA-2的乙酸乙酯提取物對念珠菌屬的抑制率可達(dá)100%[28]。另外，放線菌對橡膠枯萎病、番茄黃萎病和葡萄霜霉病等植物病害均有不同程度的抑制作用。Oh等從1 000株放線菌中篩選出5株對稻瘟病病菌有顯著抑制作用，菌種發(fā)酵液能抑制稻瘟病病菌分生孢子萌發(fā)和附著胞產(chǎn)生[29]。

細(xì)菌是生防菌中應(yīng)用最廣泛的一類，主要包括芽孢桿菌（Bacillus）、土壤放射桿菌（Agrobacterium radiobacter）、假單胞菌（Pseudomonas）和巴氏桿菌（Pasteurella）等。其中，芽孢桿菌的數(shù)量和種類諸多，成為生物類農(nóng)藥和生物肥料研究及制造的熱點，在我國農(nóng)藥信息網(wǎng)的農(nóng)藥登記數(shù)據(jù)庫中以芽孢桿菌開發(fā)登記的農(nóng)藥產(chǎn)品最多，防病范圍也最廣。

最早利用芽孢桿菌制備的生物農(nóng)藥是從桑蠶體內(nèi)分離得到的蘇云金芽孢桿菌（B. thuringiensis），之后被廣泛用于防治病蟲害[30]。翟世玉發(fā)現(xiàn)菌株LF17發(fā)酵液對蘋果樹腐爛病病菌有明顯抑制作用，抑菌率達(dá)93.80%，有效增加蘋果樹根部土壤有益細(xì)菌群落及真菌群落的多樣性，且效果優(yōu)于化學(xué)藥劑[31]。何有為發(fā)現(xiàn)生防芽孢桿菌可明顯抑制根腫菌休眠孢子萌發(fā)，抑制率達(dá)30%～50%，對根腫病防治效果達(dá)60%，枯草芽孢桿菌發(fā)酵濾液使稻瘟病病菌分生孢子不正常萌發(fā)，明顯抑制附著胞的形成[32]。假單胞菌常存在于植物根際土壤中，可以產(chǎn)生多種抑菌物質(zhì)，例如2，4-二乙酰基間苯三酚、硝吡咯菌素和蛋白酶等，具有防治植物病害的作用[33]。侯圓圓將綠針假單胞菌G5菌株作為生防因子，對苦瓜枯萎?。‵usarium oxysporum f.sp. momodicae）SG-15和黃瓜枯萎?。‵.oxysporum f. sp. cucumerinum）FOC生物防治技術(shù)進(jìn)行研究，平板對峙結(jié)果顯示，病原菌菌餅生長緩慢，對邊緣菌絲有明顯的抑制作用，最終的抑制率達(dá)60.22%[34]。

Ji等通過綠色熒光蛋白（GFP）標(biāo)記研究，在水稻的根際定殖菌體B. subtilis CB-R05，達(dá)到誘導(dǎo)病程相關(guān)（PR）蛋白（PR2、PR6、PR15、PR16）上調(diào)表達(dá)的效果[35]。Meng等通過B.subtilis T429制備生物制劑并運用到田間試驗，結(jié)果顯示所使用的生物制劑對稻瘟病防治效果可達(dá)到77.6%[36]。Sha等研究菌株B. subtilis SYX04和B. subtilis SYX20定殖效果和誘導(dǎo)抗性，結(jié)果表明2株菌體不僅抑制孢子萌發(fā)、芽管長度和附著體的形成，而且還引起了菌絲和分生孢子結(jié)構(gòu)的一系列變化，例如細(xì)胞壁和膜結(jié)構(gòu)出現(xiàn)超微結(jié)構(gòu)異常，掃描電鏡和透射電鏡觀察到嚴(yán)重退化，說明菌株SYX04和SYX20對水稻具有一定的保護(hù)作用，有一定的抗真菌活性和誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性，是潛在的生物防治藥劑[37]。

2.2 生防菌的生防機制

生防菌的作用機制可劃分為2類，即直接抑制機制和間接抑制機制。直接抑制機制包括拮抗作用、競爭作用、重寄生作用和溶菌作用，間接抑制機制包括誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性免疫和促進(jìn)植物生長[38]。但大多研究都表明，生防細(xì)菌對植物病原菌的作用為多種機制彼此協(xié)同、綜合作用[39]。

2.2.1 拮抗作用

拮抗作用是指微生物通過合成代謝產(chǎn)物或分泌抑菌物質(zhì)，例如木霉菌產(chǎn)生的木霉素、抗菌肽、膠霉素，細(xì)菌產(chǎn)生的細(xì)菌素、胞外多糖，放線菌產(chǎn)生的多抗霉素等，形成對病原菌生長不利的環(huán)境，從而直接殺死或間接抑制病原菌生長的作用。拮抗作用通常發(fā)生在生活在同一生態(tài)位中的微生物之間，是生防菌發(fā)揮作用的重要機制[40]。代謝產(chǎn)物的合成可劃分為核糖體途徑和非核糖體途徑，例如核糖體途徑合成的伊枯草菌素和非核糖體途徑合成的表面活性素、溶桿菌素，都對病原菌有抑制作用。姚德惠通過篩選能夠合成抑菌物質(zhì)Iturin的枯草芽孢桿菌，通過傳統(tǒng)誘變處理，篩選出抗性突變株，并聯(lián)產(chǎn)聚-γ-谷氨酸（γ-PGA），使西瓜干質(zhì)量提高30.8%，對西瓜枯萎病的防效達(dá)89.7%，實現(xiàn)生物有機肥的開發(fā)，達(dá)到防病促生的雙重效果[41]。李全勝等篩選出對大麗輪枝菌具有拮抗活性的莫哈韋芽孢桿菌H14，試驗后發(fā)現(xiàn)棉花黃萎病發(fā)病率降低69.44%，通過PCR技術(shù)從H14菌株中得到脂肽類抗生素合成基因，分別為表面活性素srfAA、豐原素fenD、溶桿菌素bacA[42]。高學(xué)文等利用基質(zhì)輔助激光解吸電離子飛行時間質(zhì)譜（MALDI TOF MS）技術(shù)，構(gòu)建了僅產(chǎn)1種脂肽類抗生素——表面活性素surfactin的B. subtilis基因工程菌株GEB3，經(jīng)生物活性檢測，該菌株產(chǎn)生的surfactin具有抑制稻瘟病病菌菌絲生長的作用[43]。

抗菌物質(zhì)主要通過3種方式發(fā)揮生防作用：（1）作用于病原菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜?？咕镔|(zhì)作用于病原菌的細(xì)胞壁和細(xì)胞膜后，病原菌細(xì)胞內(nèi)外的離子濃度失衡或溶解細(xì)胞壁和細(xì)胞膜，引起胞內(nèi)物質(zhì)外滲，細(xì)胞死亡，例如多黏芽孢桿菌分泌的多黏菌素和木霉菌產(chǎn)生的羧甲基纖維素（CMC）酶等[44-46]。Leelasuphakul等證實B. subtilis NSRS89-24可產(chǎn)生β-1，3-葡聚糖，并對β-1，3-葡聚糖酶進(jìn)行了純化和表征，通過培養(yǎng)試驗驗證其培養(yǎng)濾液能夠溶解稻瘟病病菌菌絲細(xì)胞壁，抑制稻瘟病菌生長[47]。穆常青等利用分離篩選得到的1株枯草芽孢桿菌B. subtilis B-332進(jìn)行盆栽水稻的防治效果、標(biāo)記菌株在水稻上的定殖作用及田間的防治效果的考察，該菌株可溶解稻瘟病病菌細(xì)胞壁，降低稻瘟病病菌的侵染頻率，對稻瘟病的防治效果可達(dá)50%以上[48]。（2）影響蛋白質(zhì)合成系統(tǒng)。大環(huán)內(nèi)脂類物質(zhì)會作用于細(xì)菌細(xì)胞核糖體50s亞單位，阻礙肽酰轉(zhuǎn)移酶活性，影響合成蛋白質(zhì)。（3）作用于能量代謝系統(tǒng)。生防菌可以產(chǎn)生蛋白類的拮抗物質(zhì)，這些拮抗蛋白可使病原菌在生長過程中出現(xiàn)細(xì)胞膨大或孢子畸形，影響病原菌的正常分化，從而達(dá)到抑制效果。袁洪水等使用杯碟法測定了供試芽孢桿菌對大麗輪枝菌的拮抗活性，通過三氯甲烷穩(wěn)定性、蛋白酶穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性等試驗分析，推測抗菌物質(zhì)為蛋白質(zhì)或多糖，經(jīng)抗菌蛋白處理3 d后菌絲頂端及中部膨大，4 d后菌絲體出現(xiàn)溶解，原生質(zhì)外溢，抑制大麗輪枝菌生長效果顯著[49]。

2.2.2 競爭作用

競爭作用是指生防菌通過迅速生長和繁殖，與病原菌競爭生存空間和營養(yǎng)資源，使植物病原菌生長受阻的狀態(tài)。因此，當(dāng)環(huán)境中存在足量生防菌，且生防菌和病原菌具有相同的營養(yǎng)或資源需求，競爭作用就會成為一種有效的生防機制。競爭作用可分為位點競爭和營養(yǎng)競爭2種類型，其中位點競爭通常定殖于根際土、植物體表、植物組織中。黎起秦等利用浸種、淋根和針刺等方法將枯草芽孢桿菌B47的突變菌株接種到植株上，研究其入侵番茄后的定殖部位，最終推斷主要定殖部位為維管束的導(dǎo)管中，占據(jù)有利位點來抑制番茄青枯菌的擴展[50]。Cao等將枯草芽孢桿菌SQR9制成生物有機肥，可有效防控黃瓜枯萎病，GFP標(biāo)記菌可在黃瓜根的分化區(qū)和伸長區(qū)、根毛和側(cè)根連接處穩(wěn)定定殖，保護(hù)宿主免受病原體侵害[51]。芽孢桿菌競爭營養(yǎng)的機制研究較為少見，僅有報道芽孢桿菌產(chǎn)生胞外低分子化合物嗜鐵素而進(jìn)行Fe3+的競爭，降低了病原菌對Fe3+的利用率，從而抑制病原菌侵染[52]。

2.2.3 誘導(dǎo)植物產(chǎn)生系統(tǒng)獲得性免疫

植物在受到外界環(huán)境脅迫時，其自身的抗逆系統(tǒng)就會被激發(fā)。由病原菌侵染引起植株整體表現(xiàn)的抗性機制稱為系統(tǒng)獲得抗性（SAR），與PR蛋白和水楊酸（SA）有關(guān)，而由生防菌分泌代謝產(chǎn)物誘導(dǎo)植物產(chǎn)生的抗性稱為誘導(dǎo)系統(tǒng)抗性（ISR）[53]。

植物體內(nèi)包含多種與抗病物質(zhì)合成相關(guān)的酶，例如多酚氧化酶（PPO）、超氧化物歧化酶（SOD）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）等。高偉等通過海洋芽孢桿菌B-9987對番茄植株誘導(dǎo)抗性的試驗，發(fā)現(xiàn)活菌原液處理后，番茄植株P(guān)AL、PPO及SOD活性明顯增加，分別為對照的4.13、2.54、1.85倍[54]。蠟樣芽孢桿菌AR156可利用誘導(dǎo)防御性酶和防衛(wèi)基因，增強水稻對紋枯病的抗性，也可激發(fā)擬南芥植株的SAR和ISR，提高番茄致病變種菌株的抗性[55-56]。

研究表明，通過水稻損傷處理，可誘導(dǎo)水稻產(chǎn)生抗病性，原因在于損傷處理使水稻產(chǎn)生了系統(tǒng)抗病性，同時積累了大量與發(fā)病機制相關(guān)的mRNA或蛋白質(zhì)[57]。而Shah利用外源水楊酸處理水稻，研究了水楊酸的反饋回路可調(diào)節(jié)上游信號，這些反饋回路可能是水稻發(fā)育和其他防御過程的相關(guān)信號，從而為植物的防御反應(yīng)提供了依據(jù)，論證了其提高水稻對稻瘟病抗性的能力[58]。

2.2.4 促生作用

生防菌可產(chǎn)生生長素（auxins）、細(xì)胞分裂素（cytokinins）和脫落酸（abscisicacid）等生長調(diào)節(jié)劑，可促進(jìn)植物吸收養(yǎng)分和水分，從而調(diào)節(jié)植物生長現(xiàn)狀，增強植物抗病性，間接防治植物病害[59]。胡小加等發(fā)現(xiàn)，從油菜根際中分離得到的內(nèi)生枯草芽孢桿菌Tu-100對油菜有促生作用，對油菜菌核病有防治效果，為生防菌促生作用提供了依據(jù)[60]。將菌體所產(chǎn)生的生長素進(jìn)行純化，與未經(jīng)處理的植株相比，使用純化后生長素所處理的植株生長速率高20%以上，抵御病害能力更強[61]。另外，放線菌在鉻天青S瓊脂上產(chǎn)生生長素吲哚-3-乙酸（IAA），對藥用植物的促生效果顯著[62]。喬俊卿對B. amyloliquefaciens B3所產(chǎn)生的非核糖體肽合成酶和促生相關(guān)基因進(jìn)行鑒定，論證這些酶和基因是菌體促生和防病的基礎(chǔ)，其中含有非核糖體肽合成酶基因簇，參與定殖相關(guān)基因簇（EPS，PGA operon），以及能夠促進(jìn)植物生長的吲哚乙酸合成關(guān)鍵基因和2，3-丁二醇合成相關(guān)基因等，利用B3制備生防制劑“麥豐寧”，用其處理水稻后具有顯著的促生作用[63]。

3 展望

稻瘟病的防治一直都受國內(nèi)外研究者的高度重視，但現(xiàn)有生產(chǎn)中所采取的防治措施還存在著各自的不足及局限性，如何有效防治稻瘟病依舊是世界性難題。

隨著研究的深入，越來越多菌種被用于生物防治，生防菌劑的制備成為高效利用生防菌和有效解決病害的重要基礎(chǔ)，如何保證生防制劑的活菌數(shù)是關(guān)鍵所在[64-65]。

雖然分子生物學(xué)手段在不斷發(fā)展，但是對于稻瘟病的廣譜抗性基因的研究需要進(jìn)一步發(fā)掘。

另外，稻瘟病在不同溫度條件下，致病的分子機制研究還未深入，是未來稻瘟病防治研究的重點方向之一，可為實踐應(yīng)用提供有力的理論依據(jù)。

未來，還要加大對生防菌防治植物病害機制更深層次的研究，開發(fā)更多微生物農(nóng)藥制劑，保護(hù)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)，改善農(nóng)田環(huán)境、開發(fā)綠色食品。

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