拮抗細菌在植物病害生物防治中應用的研究進展

王超+郭堅華+席運官+田偉

摘要：生防細菌在植物病害生物防治中發揮著巨大作用，以拮抗細菌最常見。本文概述了生防細菌防治植物病害的作用機制，包括營養物質和定殖位點的競爭、抗生作用和誘導植物抗病性；簡述了國內外拮抗細菌分離、篩選及商業化等的研究進展；并剖析了拮抗細菌應用與發展中遇到的問題及改進現狀；最后提出展望：拮抗細菌因其對環境無污染、對人畜安全、產品無殘留、對病原菌特異性強等優點，能為農業的可持續發展提供可靠保障，在現代農業中產生巨大的經濟、社會和生態效益。

關鍵詞：拮抗細菌；植物病害；生物防治；應用研究

中圖分類號： S432 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2017）18-0001-06

收稿日期：2016-04-26

基金項目：國家重大科技專項（編號：2014ZX07206001）；江蘇省農業科技自主創新引導資金[編號：CX（15）1044]。

作者簡介：王 超（1989—），男，山東臨沂人，博士，助理研究員，主要從事植物病害生物防治研究。E-mail：wcofrcc@126.com。

通信作者：郭堅華，博士，教授，博士生導師，主要從事植物病害生物防治研究。E-mail：jhguo@njau.edu.cn。 植物病害威脅農業生產，施用化學農藥一直是人們防治植物病害的主要措施，具有殺菌譜廣、見效快、成本低等優點。然而，長期大量施用化學農藥導致農藥殘留及環境污染，危害人類健康并破壞生態平衡，病原菌抗藥性不斷增強，甚至出現用藥量與病害發生程度相互遞增的惡性循環。生物防治因其對環境無污染、對人類和其他動物安全、產品無殘留、對病原菌特異性強等優點得到世界各國的廣泛重視并發揮越來越重要的作用。植物病害生物防治不僅滿足了人們對綠色食品的需求，而且為農業的可持續發展提供了可靠保障。細菌、放線菌、真菌等有益微生物及其代謝產物已成功應用于植物病害生物防治中，在有害生物綜合治理（integrated pest management，簡稱IPM）中發揮了重要作用。

1 生防細菌——防治植物病害的環保新選擇

2005年全球農資類產品的銷售額約為267億美元，其中大多數產品為人工合成的化學農藥[1]。2013年我國農藥（折合相對有效成分110%含量）產量約319萬t，同比增長16%，其中殺菌劑產量為20.3萬t，同比增長33.8%[2]。由于農業生產中化學農藥的非科學性選擇和大量濫用，農藥毒性殘留造成環境污染，農藥施用會對生態系統中其他非目的毒殺生物造成不良影響，農藥的藥效也因有害生物抗藥性的產生而降低甚至喪失。另外，隨著生活水平的日益改善，人們對環境保護和食品安全逐漸重視，對綠色無公害農產品的需求不斷上升，農民和農業生產者對植物病蟲害的防治逐步傾向于生態管控措施。與此同時，生物農藥不斷發展，它們在總農資投入中約占 2.5%，并以每年10%的速率不斷上升[3]。20世紀90年代以來，隨著“生態農業”“有機農業”以及環境保護呼聲日益增高，我國的生物防治迅速發展，成為小麥、水稻、玉米、棉花、果樹、蔬菜等作物病害綜合防控中的一項重要技術措施[4]。

生物防治，顧名思義就是利用生物農藥降低有害生物的群體數量及不良影響，與其他防治方法的最大區別是生物農藥作用方式的多樣性能夠有效避免有害生物抗性的快速產生[5-6]。生物農藥包括活體生物（植物、昆蟲、線蟲和微生物）以及活體生物的代謝產物，其中微生物（細菌、放線菌、真菌、病毒和酵母）及其相關產品所占的比重約為30%，這些微生物被稱為生物防治因子，是相對于化學農藥的環境友好型植物健康管理新方式，具有無污染、無殘留、不殺傷天敵、不易產生抗藥性、利于人畜安全及環境保護、兼防兼治、增產增收等優點。在谷物類、豆類、果實類、花類以及觀賞性植物的農業生產中，微生物及相關產品被廣泛用于防治土傳、葉面以及采后病原物。目前被開發作為生物農藥的細菌菌株主要集中于土壤桿菌（Agrobacterium sp.）、芽孢桿菌（Bacillus sp.）和假單胞菌（Pseudomonas sp.）[7]，其中芽孢桿菌占較大比例，比如美國Gustafson公司開發的枯草芽孢桿菌（B. subtilis） GBO3和短小芽孢桿菌（B. pumilus） GB34、美國Novozymes Biologicals公司開發的地衣芽孢桿菌（B. licheniformis） SB3086、德國Abitep GmbH公司開發的枯草解淀粉芽孢桿菌（B. subtilis var. amyloliquefaciens） FZB24等[3]。

來自我國、俄羅斯以及其他一些西方國家的發明專利和研究成果已經證明了植物根圍促生細菌（plant growth-promoting rhizobacteria，簡稱PGPR）菌株在植物病害控制中的潛在價值。歐盟在1985年推出了枯草芽孢桿菌的第1款生物農藥，隨后在60%～75%的棉花、花生、大豆、玉米、細糧類及蔬菜作物栽培中得到應用，對鐮刀菌（Fusarium sp.）及絲核菌（Rhizoctonia sp.）等土傳病原菌的防治效果顯著[8]。在印度，已有40多位投資者通過與孔巴托Tamil Nadu農業大學合作獲得了中央殺菌劑董事會的PGPR菌株大宗生產許可[9]。PGPR菌株在我國的成功應用已有20多年歷史，使用面積達2 000萬hm2，已開發出20多個芽孢桿菌菌株生物農藥用于防治作物土傳病害，如亞寶、百抗、麥豐寧、紋曲寧等[9]。江蘇省農業科學院植物保護研究所篩選獲得的枯草芽孢桿菌菌株Bs-916對多種病原真菌和水稻白葉枯病病菌[Xanthomonas campestris pv. oryzae（Ishiyama） Dye]都有顯著抑制作用，從1991年至今對水稻紋枯病田間防效穩定在60%～81%，目前已進行農藥登記，年使用面積達6.7萬hm2[10-11]。云南農業大學和中國農業大學聯合研發的微生物農藥“百抗”（10億CFU/g枯草芽孢桿菌可濕性粉劑）已獲得農業部登記注冊，并在多個省份推廣使用，推廣面積約 4 667 hm2，用于防治水稻紋枯病、煙草黑脛病以及三七根腐病[11]。endprint

植物病害生物防治技術注重生態系統的良性循環和環境保護，因其社會效益、生態效益、長遠利益而愈來愈引起人們的重視，利于我國農業生產的持久穩定發展[12]。生防細菌能夠有效地控制植物病害，具有對人畜安全、環境相容性好、植物病原菌不易產生抗性、促進植物生長等優點，可以滿足消費者對農產品產量、質量和安全性的多重要求[11]。利用生防細菌防治植物病害是農業可持續發展的必然趨勢。

2 生防細菌防治植物病害的作用機制

生防細菌的直接作用機制包括產生抗菌物質（抗生作用）、產生嗜鐵素競爭鐵元素、競爭定殖位點及營養物質、鈍化病原物的寄生及增殖能力、降解病原物致病因子，間接作用機制主要是誘導植物產生系統抗性[13]。實際上，生防細菌對病原物的抑制通常是上述機制協同、連續、綜合作用的結果[14]。

2.1 微生物拮抗作用

微生物拮抗作用通常發生于生活在同一生態位中的2種微生物之間，由二者的直接交互作用引起。生防細菌與病原菌之間的拮抗作用主要包括營養物質的競爭、植物上定殖位點的競爭以及抗生作用[15]。

2.1.1 營養物質的競爭 營養競爭是發生在生活于同一生態位、生理學需求相同的微生物之間的普遍現象，它們以此調節不同種群的數量，尤其是在營養成分有限的環境中。不同微生物對于營養成分的競爭在土壤等寡養環境中是非常普遍的，尤其是碳源物質[16]。微生態環境中的生防細菌與其他微生物（包括病原菌）在定殖部位爭奪可利用的營養物質，包括微生物生長發育必需的氨基酸、碳水化合物、維生素、無機鹽等。對于微量營養成分的競爭也比較常見，比如競爭鐵元素是產嗜鐵素類假單胞菌屬菌株抑制病原真菌生長、降低植物病害發生率和嚴重度的主要機制之一[17-18]。鐵元素是微生物增殖過程中必需的營養成分之一，微生物分泌嗜鐵素獲取環境中的Fe3+，通過微生物特異性受體轉運到細胞內以滿足自身需求。不同種類的細菌性嗜鐵素對鐵元素的親和力不同，但真菌性嗜鐵素的親和力相對較低，生防細菌通常會爭奪病原真菌吸納的鐵元素[18]。

2.1.2 定殖位點的競爭 微生物為了在植物上成功定殖，它們之間的競爭會發生在根表面以及其他植物組織中。生防細菌在植物體表、體內或根圍以及土壤中與病原微生物相互作用，尤其是針對病原菌侵入位點的爭奪。有研究表明，拮抗細菌在植物根表密集定殖后會阻擋病原菌進入侵染位點[6]。黎起秦等發現，枯草芽孢桿菌B47主要定殖于番茄（Lycopersicon esculentum）維管束中，可以有效抑制番茄內生病原菌的生長[19]。Bacon等從玉米（Zea mays）植株體內分離到的內生芽孢桿菌與玉米病原真菌串珠鐮孢菌（F. moniliforme Sheldon）具有相同的生態位點，生防芽孢桿菌能在植株體內迅速增殖，從而有效降低串珠鐮孢菌的增殖及其毒素的積累[20]。此外，1株優秀的生防細菌產生生防作用的第1步就是在寄主植物根圍以及其他生境中穩定定殖[21]。蠟樣芽孢桿菌（B. cereus） AR156能在辣椒根圍穩定定殖，增強植株對青枯病的抗性[22]。

2.1.3 抗生作用 抗生作用因一種微生物產生對另一種微生物具有毒性的次生代謝物質而引起，是熒光類假單胞菌、芽孢桿菌等拮抗細菌發揮生防作用的主要機制。微生物產生的很多物質對植物病原菌具有抑制作用，不僅包括嚴格意義上的抗生素類物質，一些細菌素和酶類同樣具有抑菌效果[6，23-24]。芽孢桿菌能產生脂肽伊枯草菌素A和多馬霉素，破壞和抑制病原真菌菌絲體的形成，抑制產孢[25]。沙雷氏菌（Serratia plymuthica） C48產生的殼多糖酶能抑制灰霉菌（Botrytis cinerea）的孢子萌發和芽管伸長[26]?？莶菅挎邨U菌AF1通過分泌β-1，4-N-乙酰基氨基葡糖苷酶和β-1，3葡聚糖酶產生抗真菌作用[27]。熒光假單胞菌[P. fluorescens（Trevisan） Migula]F113產生抗生素2，4-二乙?；g苯三酚（2，4-diacetylphloroglucinol，簡稱DAPG）來控制馬鈴薯軟腐病病原菌胡蘿卜歐氏菌[Erwinia carotovora ssp. atroseptica （van Hall） Dye][28]。一種特定的生防細菌往往產生多種具有不同功能的次生代謝物質，對多種病原真菌具有拮抗作用，比如熒光假單胞菌CHA0能產生嗜鐵素、吩嗪類、DAPG及氰化物，強烈抑制全蝕病菌和根串珠霉菌[29]。李海峰等從水稻葉片表面分離到的枯草芽孢桿菌7Ze3能夠產生表面活性素（surfactin）、伊枯草菌素（iturinA）和環二肽等抗菌活性物質，表現出較好的平板拮抗效果[30]。Yang等發現生防細菌熒光假單胞菌HC1-07通過產生氯霉素抑制病原菌，防治小麥根部病害[31]。

2.2 誘導植物產生抗病性

為了應對病原物，植物進化產生了一套基礎防衛系統和多重抵御屏障，這些防御機能可以被系統性地激發，從而降低病害的發病率及嚴重度。系統獲得性抗性（systemic acquired resistance，簡稱SAR）由某種病原物初侵染引發的防衛反應激活，能對多種病原物產生長久抗性；誘導系統抗性（induced systemic resistance，簡稱ISR）與SAR作用效果相似，其防衛反應由有益細菌激發產生；SAR與水楊酸和病程相關蛋白的積累密切相關，ISR涉及茉莉酸及乙烯信號通路；SAR和ISR由NPR1（non-expressor of pathogenesis-related genes 1，即病程相關基因肺表達子1）蛋白共同調節[32]；SAR和ISR在表型特征上相似，主要包括誘導木質素形成、產生病程相關蛋白、積累伸展蛋白（hydroxyproline-rich glycoproteins protein，簡稱HRGP）、積累酚類物質以及寄主植株防御酶活性增強等。接種假單胞菌WCS417r的康乃馨（Dianthus caryophillus）植株對鐮刀菌真菌引起的枯萎病感病性降低[33]，黃瓜（Cucumis sativus）對葉部病害炭疽病病菌（Colletotrichum orbiculare）的感病性降低[34]，這些是關于有益細菌激發ISR的首次報道。芽孢桿菌是激發ISR最常見的有益細菌，研究表明，枯草芽孢桿菌GBO3和解淀粉芽孢桿菌IN937a通過分泌揮發性有機物激發植物的ISR反應[35]。蠟樣芽胞桿菌AR156能同時激發擬南芥植株的SAR和ISR，增強其對丁香假單胞菌番茄致病變種（P. syringae pv. tomato）菌株DC3000的抗性[36]；蠟樣芽胞桿菌AR156也可通過誘導防御性酶和防衛基因增強水稻對紋枯病抗性[37]。Elbadry等發現蠶豆種子接種熒光假單胞菌和根瘤菌（Rhizobium leguminosarum）后會對黃斑花葉病毒（BYMV）產生ISR[38]。Liu等同樣發現黃瓜接種惡臭假單胞菌（P. putida） 89B-27和黏質沙雷氏菌（S. marcescens） 90-166 后會對黃瓜枯萎病病菌（F. oxysporum f.sp. cucumerinum）引起的枯萎病產生抗性[39]。Weller等發現熒光類假單胞菌屬菌株產生的DAPG同樣能誘導植物產生抗病性[40]。endprint

3 拮抗細菌的研究與應用進展

拮抗細菌，顧名思義是一些對其他微生物具有抑制作用的細菌，其抑制作用主要體現在產生抗生物質、對營養物質及生態位的競爭等。植物病原菌拮抗細菌的篩選和應用是當前植物病害防治領域的研究熱點，拮抗細菌在植物病害防治中發揮了非常重要的作用，主要優勢在于細菌的數量和種類眾多，廣泛存在于植物根際和地上部，對植物生長環境適應性強；繁殖速度快，易于培養；對病原菌的作用方式多樣，通過競爭、拮抗和寄生、誘導植物產生抗性等對病原菌產生影響；部分細菌在防治病害的同時可以增加作物產量。目前應用較多的拮抗細菌主要有芽孢桿菌屬、假單胞菌屬以及土壤桿菌屬細菌。

3.1 拮抗細菌的分離、篩選及商業化

拮抗細菌的分離多來源于土壤、植株病害組織，還有一些內生拮抗細菌分離自植株病、健組織內部[41-45]。徐劉平等以辣椒生境分離細菌為研究對象，首次建立了拮抗活性指數概念，發現內生細菌的拮抗指數高于外生細菌，以葉內細菌的拮抗指數最高，表明內生菌比植物外源的微生物更具有競爭力[46]。從病原菌寄主植物病健植株生境分離拮抗細菌是常見方法，王路遙等從小麥健株生境分離獲得了對禾谷鐮刀菌（F. graminearum）具有較好拮抗效果的細菌[47-48]；王超等從煙草病健植株生境中篩選得到的拮抗細菌對煙草青枯病溫室防效達 87.57%[45]；王宇光等則以枯萎病多年嚴重發病的香蕉園中感病致死植株包圍的正常掛果香蕉植株為研究材料，從中分離了對黃瓜枯萎病菌生理小種（F. oxyaporum f. sp. cubense）具有顯著抑菌活性的內生細菌[49]。

平板對峙培養法是拮抗細菌篩選過程中的常用方法。例如，劉樂濤等通過拮抗菌平板對峙法試驗從辣椒根際土壤中篩選出6株對辣椒疫霉菌（Phytophthora capsici）具有拮抗作用的細菌[50]；王超等采用平板對峙培養法篩選到對大白菜軟腐病具有較好防治效果的解淀粉芽孢桿菌DQ31[51]。但是，平板對峙培養法（離體抑菌圈篩選法）用于篩選拮抗菌株是依據微生物的抗生現象進行的，可能會忽視許多有益的微生物而得不到理想結果。離體條件下細菌抑制病原菌的能力與其在植株活體上抑制此病原菌引起的病害不存在普遍的相關性，因此，在瓊脂培養基上產生最大抑菌圈的菌株并不一定是最好的生防因子，并且這些菌株通常無法表現出較好的田間防效。郭堅華等則同時考慮細菌的抗生現象和定殖能力，發展出抑菌圈-定殖力雙重測定法，篩選到了具有較好田間防效和增產作用的辣椒青枯病拮抗細菌[52]。Yang等綜合考慮細菌的拮抗活性，以及產蛋白酶、幾丁質酶、纖維素酶和產嗜鐵素的活性，建立賦分評估系統，高效分離篩選用于防治生姜青枯病的拮抗細菌[53]。隨著微生物分子生態學的發展，可以對某一生境微生物群落進行實時跟蹤監測，探知優勢微生物的分布，從而獲得該生境中的優勢菌株[54]。黃毅等利用聚合酶鏈式反應-變性梯度凝膠電泳技術（PCR-DGGE）分析了同一苗圃中健康小黑楊、感病但未發病小黑楊及發病小黑楊葉際的細菌微生物群落，結合地高辛探針標記從健康楊樹葉片上分離到1株在自然生境中對楊樹灰斑病具有顯著抑制作用的優勢細菌[55]。

分離篩選有效菌株是獲得較高農業應用價值生防細菌的關鍵，通常從病原菌抑菌土或植物各生境中以稀釋涂平板法分離細菌菌株，然后以平板對峙培養法篩選對包括靶標病原菌在內的多種病原菌具有抑制作用的拮抗細菌[8，56-57]。然后，進一步通過溫室試驗及盆栽試驗評價拮抗細菌的防治效果，有潛力的拮抗細菌則進入田間與常用化學藥劑比較防治效果，有田間防效的拮抗細菌通過毒理學評測、產品登記、劑型選擇、成分優化、規模化生產等一系列過程獲得商業化[58-59]。對于專性寄生病原菌，陳穎瀟等直接通過溫室試驗從非專性寄生病原菌拮抗細菌中篩選到了對黃瓜霜霉病具有較好防效的生防細菌[60]。

在拮抗細菌的商業化進程中，最著名的是土壤放射桿菌K-84，它能有效抑制引起桃根癌病根癌土壤桿菌（A. tumefaciens）的生長，高濃度菌懸液處理植物種子、插條后抑菌防效高達100%，目前此菌系已在澳大利亞、美國等9個國家推廣應用。另外，芽孢桿菌能夠形成具有較強抗逆能力的芽孢而備受研究者的青睞，由我國研制的無公害、無污染農藥“百抗”（有效成分為枯草芽孢桿菌B908）已獲得農藥登記注冊，對水稻紋枯病的田間防效達70%以上，美國已有4株芽孢桿菌屬生防菌株（MBI600、FZB24、QST713、GBO3）得到了美國環保署（EPA）商品化或有限商品化生產應用許可[61-62]。武漢天惠生物工程有限公司登記并投產的枯草芽孢桿菌BS2208可濕性粉劑可防治灰霉病、白粉病2種病害，為細菌性植物保護劑，是多種植物病原菌的競爭性抑制劑；昆明沃霖生物工程公司登記注冊的由枯草芽孢桿菌和熒光假單胞菌復配的可濕性粉劑“根腐消”，通過灌根處理可防治三七根腐??；黑龍江省科學院應用微生物研究所研發的枯草芽孢桿菌水劑主要防治保護地蔬菜及瓜類枯萎病、立枯病和豆類根腐病，已在黑龍江等地推廣應用[63]。南京農業大學研發的拮抗細菌復合微生物肥料“蔬得康”“寧盾”“使命”已商業化生產，在江蘇、福建、上海、山東等地推廣應用[64-67]，對青枯病[68]、枯萎病[65，69]、疫霉病[66]、細菌性果斑病[70]等具有較好防效，并在葉菜類[71]、草莓[64]、黃瓜[67]、番茄[72]、大豆[66]等作物上表現出促生增產效果。

3.2 拮抗細菌的應用與發展現狀

拮抗細菌是防治植物病害的重要生防因子之一，拮抗菌劑在國內外生產實踐中取得了令人矚目的成就，顯示出它的巨大經濟效益和廣闊應用前景。當然，也存在很多問題，比如生防效果不穩定、環境適應性差、抑菌譜較窄、成本較高、使用方法繁瑣等。針對上述問題，科研工作者提出了很多解決方案。

研究表明，添加外源化合物是改善拮抗細菌拮抗效果的一種簡單、有效的途徑，Janisiewicz等發現，添加2-脫氧-D-葡萄糖能夠增強丁香假單胞菌（P. syringae）防治采后病害的能力，其原因可能是致病菌可吸收，但無法利用添加物而導致其生長受限[73]。拮抗細菌還可以與小劑量殺菌劑或抑菌有機物結合從而提高其拮抗效果。一些植物激素、有機化合物、無機化合物和某些化學離子同樣具有增強拮抗細菌抑菌效果的作用[74]。比如市場上在售的2.5%井岡霉素100億活芽孢/mL Bs水劑、6%井岡霉素240億活芽孢/g Bs可濕性粉劑[75]。Latha等將根際促生細菌與大蒜葉提取物復配對番茄早疫病病菌（Alternaria solani）的抑制率達到87%，復配組合顯著提高了番茄植株體內抗病相關酶的活性[76]。此外，與化學農藥配合使用可協助拮抗細菌克服定殖過程中與其他微生物群落的競爭，形成優勢種群，同時發揮化學藥劑抑菌迅速、防效穩定的優勢，通過協同作用達到用量減少、優勢互補、增強防效的目的[77]。蔡曉劍等在青藏高原特殊生境下研究了不同生防菌菌種混合以及與有機肥配合使用對辣椒疫病的防治效果，篩選出具有最佳防效的菌劑和物料配比，為辣椒疫病生防菌劑的研發和成果轉化提供了依據[78]。王小慧等將土壤中分離篩選出的西瓜枯萎病拮抗細菌與已腐熟的有機肥制成生物有機肥，在盆栽試驗中表現出了較好的防病和促生效果，同時顯著改變了根際土壤的微生物群落組成[41]。endprint

對于單一拮抗細菌抑菌譜窄的問題，通過互作可實現多種拮抗細菌功能互補、多種病害兼防、作用持久的協同控病效果，比如將不存在寄生、拮抗、競爭或溶解等互斥關系的2種及2種以上的拮抗細菌混合，有利于混合菌株對植物不同部位的空間進行全面占領；同時，混合菌劑能更好地適應不同環境條件，可在更大的光、氣、溫、濕度變幅內生存繁衍，從而更好地發揮菌株的協同控病效果[79]。張麗萍等將熒光假單胞菌、枯草芽孢桿菌和木霉菌（Trichoderma sp.）進行復配，對蘋果輪紋病的防治效果達到84.2%，能夠顯著抑制蘋果輪紋病病菌（Botryosphaeria berengeriana）的生長，有助于提高蘋果產量，降低蘋果表面病菌濃度[80]。劉蘇閩等發現復合菌劑在田間能有效防治草莓黃萎病，平均防效達76.8%，增產效果達 133.6%[81]。葛紅蓮等將5個功能互補的細菌菌株復配，發現復配菌劑AR99對辣椒青枯病溫室防效顯著高于單一菌株，AR99復配菌劑的田間防效達94.0%[82]。

采用基因工程、誘變等方法對拮抗細菌進行改造，獲得營養生長速度快、適應性強、競爭能力強、抗菌物質產量高的理想生防工程菌株，已成為生防細菌應用領域的研究重點。研究發現，通過遺傳改良構建的工程菌兼具殺蟲、防病等作用，且遺傳性狀穩定[62]。張禮生等利用N+離子注入技術對枯草芽孢桿菌（Ehrenberg）生防菌株進行誘變處理，選育出高效菌種，使其拮抗能力提高10%以上[75]。

拮抗細菌在產業化生產及大規模商品化過程中要保證較高的菌劑濃度、有效組分含量及恰當的劑型，以便拮抗細菌在田間應用時發揮最佳效果。因此，需要探究拮抗細菌的最佳生長溫度等發酵條件，優化發酵工藝，確定拮抗細菌的最佳劑型。王玲等通過正交試驗確定了辣椒青枯病病菌（Ralstonia solanacearum）拮抗細菌解淀粉芽孢桿菌L009的最佳發酵條件[83]。胡敏等通過響應面法優化了枯草芽孢桿菌HJD.A32產細菌素的發酵條件，細菌素的效價比優化之前提高了300%[84]。香蕉枯萎病病菌[F. oxysporum f. sp. cubense （E. F. Smith） Snyder et Hansen]拮抗細菌菌株海洋細菌 TC-1 的發酵條件優化后其無菌發酵液的抑菌活性提高了174%[85]。芽孢沒有新陳代謝，能經受多種環境傷害，包括熱、紫外線、多種溶劑、酸、堿等，這一特征使芽孢桿菌具有廣闊的應用前景，對提高菌劑的倉儲期、維持菌劑生物活性非常重要，是制備微生物制劑的理想存在形式[86]。侯敏等對番茄枯萎病拮抗細菌S13的產芽孢發酵培養基及發酵條件進行了優化，芽孢產率達90%，為進一步將該菌株應用于復合生物肥奠定了基礎[87]。為了使拮抗細菌便于保存運輸，提高其藥效和便于利用，需要將其制成合適的劑型，微生物農藥的劑型種類很多，化學農藥所涉及的劑型在生物農藥中幾乎都有研究[88]。劑型研究是生防菌能否從實驗室走向田間的關鍵步驟之一，對于農用微生物殺菌劑的產業化意義重大。王琴等將植物根際土壤中分離所得的3種芽孢桿菌進行膠懸劑和微膠囊的制備，并探究了不同劑型對芽孢桿菌抑菌作用的影響，為拮抗細菌的實際應用提供了科學支撐[89]。我國目前已登記的農用微生物殺菌劑的主要劑型是可濕性粉劑，懸浮劑則是美國農用微生物殺菌劑的主要劑型[90]。

4 展望

隨著人們對環境保護和食品安全的日益關注，安全、無污染的有益微生物類農藥、肥料等農業投入品的研究越來越受到人們重視。研究表明，生防細菌利于植物防病抗逆，在農業可持續發展中占有重要地位[91]。植物病原菌拮抗細菌具有對環境無污染、對人畜安全、產品無殘留、對病原菌特異性強等優點，已被廣泛應用于植物病害防治中。拮抗細菌應用于植物病害防治不僅滿足了人們對綠色食品的需求，而且能為農業的可持續發展提供可靠保障，拮抗細菌將會有廣闊的應用前景，并產生巨大的經濟、社會和生態效益。

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