【毕业学位论文】（Word原稿）波拉霉素对稻瘟病的防治效果评价及机制初微生物学硕士论文

密级 : 论文编号： 中国农业科学院 学位论文 波拉霉素对稻瘟病的防治效果评价 及机制初探 F 国农业科学院硕士学位论文 目录 I 目录 摘要 . . 一章 绪论 . 1 拉霉素介绍 . 1 瘟病菌的特点 . 2 理小种多样性 . 2 理小种易变性 . 3 瘟菌侵染途径 . 3 瘟病害防治的研究进展 . 4 病育种在稻瘟病防治中的应用 . 4 学农药在稻瘟病防治中的应用 . 4 物防治在稻瘟病防治中的应用 . 4 稻对稻瘟病抗性的分子生物学研究进展 . 8 究目的和意义 . 10 第二章 离体条件防治稻瘟病的农用抗生素筛选 . 11 料和方法 . 11 果和分析 . 13 瘟病菌产孢培养基的筛选和培养条件的确定 . 13 生素类生物农药对稻瘟病菌孢子萌发的影响 . 14 生素类生物农药对稻瘟病菌菌丝生长的影响 . 17 第三章 波拉霉素对稻瘟病的防治效果评价 . 20 料和方法 . 20 果与分析 . 22 拉霉素对稻瘟病菌菌丝生长的抑制作用 . 22 拉霉素对稻瘟病菌孢子萌发的影响 . 22 拉霉素浸种对水稻种子发芽的影响 . 23 拉霉素对水稻稻瘟病的预防试验 . 23 拉霉素对水稻稻瘟病的治疗试验 . 24 第四章 波拉霉素、水稻和稻瘟病菌相互作用机制的初 步探讨 . 25 料和方法 . 25 果与分析 . 29 中国农业科学院硕士学位论文 目录 对波拉霉素影响稻瘟病菌孢子萌发的测定 . 29 水稻叶片上波拉霉素对稻瘟病菌孢子萌发的影响 . 30 稻叶片上含波拉霉素的稻瘟病菌孢子萌发液对孢子离体萌发的影响 . 30 稻叶面物质对波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子萌发率的影响 . 31 稻榨出汁对波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子萌发率的影响 . 32 稻叶表粘附纤维素膜对波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子萌发率的影 响 . 33 稻叶面上已萌发孢子悬浮液对波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子萌发率的影响 . 33 叶释放的气体物质对波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子萌发率的影响 . 34 水性物质、糖类物质对波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子萌发率的影响 . 34 拉霉素处理 16 小时的稻瘟病菌孢子再萌发能力的试验 . 35 拉霉素在其它单、双子叶植物叶片表面对稻瘟病菌孢子萌发的影响 . 36 拉霉素对水稻幼苗苯丙氨酸解氨酶 (性变化的影响 . 37 第五章 结论与讨论 . 39 论 . 39 论 . 40 于稻瘟病防治中农用抗生素筛选途径的探讨 . 40 拉霉素、水稻和稻瘟病菌相互作用中，影响孢子萌发的有关因素初步探讨 . 41 拉霉素影响水稻幼苗苯丙氨酸解氨酶 (性变化的讨论 . 43 参考文献 . 45 致 谢 . 49 作者简历 . 50 中国农业科学院硕士学位论文 摘要 要 稻瘟病（ 水稻三大病害之一。 波拉霉素是一种新发 现的多羟基大环内酯类抗生素，该抗生素具有广谱抗微生物活性。本 论文 首先从七种农用抗生素中筛选出 在离体条件下对稻瘟病菌抑菌效果最好的 波拉霉素 ； 然后以波拉霉素为 研究对象，以水稻 活 体 植株为研究材料，进行抑菌 效果评价， 从而 对波拉霉素、水稻和稻瘟病菌三者 相互作用 的 机制 进行初步探讨 。 主要研究 结果 包括： 1. 在离体条件下，以稻瘟病菌为对象， 筛选七种 农用 抗生素 ， 得到 波拉霉素抑 菌 效果最好。当 波拉霉素 浓度 为 5g/ 10g/病菌孢子萌发抑制率 分别 为 对菌丝生长抑制率 分别 为 但在活体条件下， 50g/ 100g/拉霉素，对水稻苗瘟没有防治效果 。 2. 针对波拉霉素在离体条件对稻瘟病菌抑制作用很强而在活体条件下无防治效果的现象，我们认为在波拉霉素、水稻和稻瘟病菌相互作用过程中， 由于水稻叶面的存在而使 波拉霉素对 稻瘟病菌孢子萌发 抑制作用减弱 是关键的步骤， 所以有必要对 影响 波拉霉素防治失效的因 素进行研究 。对稻瘟病菌孢子在水稻叶面的萌发情况，不同 稻叶表洗下的亲水性和疏水性物质、小块的水稻叶片、少量的水稻研磨浸出汁离心上清液、水稻叶面上含波拉霉素的孢子萌发液、葡萄糖、蜡质表面层、稻叶产生的气体物质等因子对含波拉霉素的稻瘟病菌悬浮液中孢子萌发的影响进行了研究，结果表明 经过 波拉霉素 处理 的稻瘟病菌孢子在水稻叶面 的 萌发 率高于在非 水稻叶面 条件 下 的萌发率， 并 且 波拉霉素 对孢子 萌发 的抑制作用不受上述任何研究 因子 的影响 。同时进行了 水稻叶片上波拉霉素处理的稻瘟病菌孢子悬浮液 对孢子离体 萌发 影响 试验、粘附于水稻叶表硝酸纤维素膜孢子萌发试验、非寄主的植物（黄瓜和狗尾草）叶表孢子萌发试验等，结果表明波拉霉素在水稻叶表并没有被分解，影响 稻瘟病菌孢子 萌发 的 物质 并不受硝酸纤维 素 膜的阻隔，也不存在植物种属特异性。因此，推测这种导 致波拉霉素失效，刺激孢子萌发的物质是一种无种属特异性、能够穿透 微孔内膜的物质，或者是一种信号物质，但目前尚未获得，有待进一步研究。 3. 针对上述情况，同时研究了波拉霉素 处理的 水稻幼苗主要防卫反应酶：苯丙氨酸解氨酶（ 活性动 态变化。结果表明： 性最初迅速升高， 12 h 达到顶峰。但 50g/00g/拉霉素处理的水稻组织，经过 24h， 酶活低于对照水平 。波拉霉素处理的 水稻植株 ， 病害加重。 关键词 ： 波拉霉素，稻瘟病菌，效果评价， 机制 中国农业科学院硕士学位论文 V is an in a of 6 of an to AL on of to as on . in g/ml 0g/if 0 0g/ml 00g/ml in it t on In a on in in . on as of . on of . to in t . of t of we t on of We t . of no of to AL in we on AL of in 2h. it 0g/ml 00g/AL of 4h,K. it to or of 国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 1 第一章 绪论 拉霉素介绍 波拉霉素是由吸水链霉菌 生的 一种新抗生素，由 A 和 B 两个类似组份组成，结构如下： 波拉霉素 极相似的理化性质，但其分子量为 1103（ +H, m/碳谱中显示 56个碳的信号，分子式为 拉霉素 B 极相象，只是 113推定 的 金文藻等， 1997） 。 已有研究结果表明，该类抗生素都具有很好的抑制真菌活性，通过对这些化合物构效关系的研究表明分子中半缩酮的 6员环和末端胍基是抗真菌活性必要的官能团。但至目前为止，在以上所有类似化合物中，国外已申请专利的仅有日本三菱化工的 B（即 28和 B）和保加利亚的 到 2000年 6月最新报道的 类抗真菌剂由于发酵单位低，如德国研制的 ，其发酵单位仅为 250g/于全合成。而波拉霉素产生菌起始菌株的生物学效价已稳定达 3000g/有很高的起点。 表 拉霉素对植物真菌病害的抗菌谱 。 表 拉霉素对植物真菌病害的抗菌谱 （金文藻等， 1997） 试验菌 g/ 试验菌 g/ 大豆根腐 1 豆根腐 2 豆根腐 3 瓜炭疽 瓜镰刀 麻枯萎 5 西瓜枯萎 笋枯萎 瘟病菌的特点 稻瘟病是水稻的三大病害之一， 又称稻热病、叩头瘟等（杨守仁， 1987）。从秧苗至抽穗后期都会发病。根据水稻植株受害时期和部位的不同可分为：苗瘟、叶瘟、节瘟、叶枕瘟、 穗颈瘟和谷粒瘟。 广泛分布于水稻栽培的国家和地区，每年都造成严重损失，流行年份，重病地区一般减产 10 重的达 40 局部田块甚至颗粒无收。 90年代以来，我国稻瘟病的年发生面积均在 380万 损失稻谷达数亿公斤（周光召， 1999）。鉴于我国稻区辽阔，耕作制度复杂，加之生态条件，水稻品种组成及稻瘟病菌优势生理小种的不同，形成各水稻种植区稻瘟病发生和流行的不同特点，因此必须因地制宜进行综合防治研究。 病原菌以分生孢子或菌丝体在病谷和病稻草上越冬。种子上的病菌在温室或薄膜育秧的条件下容易诱发 苗瘟；露天堆放的稻草为第二年发病的主要侵染源。来年春，旬平均气温达 15 ，遇到雨湿，稻草上的病菌开始活动，不断产生分生孢子，借风雨传播使稻株感病，长出后继续产生分生孢子进行再侵染。病菌发育最适温度为 25 。高湿度有利于分生孢子形成和萌发，而高湿度持续达一昼夜以上，则有利于病害的发生与流行。 理小种多样性 病原菌 (半知菌梨孢属，其有性阶段为 (子囊菌（李成云， 1995）。寄主范围很广，可侵染 40多种禾本科植物 和其它寄主，并且存在致病分化变异性。稻瘟病的生理小种很多，早在 1922年日本育种学家佐佐木发现，抗菌株 何月秋 ， 2001）。在进入 50年代后，病菌的生理小种得到了广泛的研究。 50个，而且不稳定，可以继续分化成大量新的生理小种。1955年，日本设立了一个 “稻瘟病菌小种协作研究项目 ”，至 70年代，日本选出了 12个鉴别品种 (中国 4个、热带 2个、日本 6个 )。我国在 70年代末期和 80年代初期，曾组织了许多省跨地区联合攻关，筛选出有特特普 (珍龙 13、四丰 13、东农 363、关东 51、合江 18和丽江新团黑谷等 7个品种组成的一套鉴别品种（何月秋， 2001）。利用 7个中国统一鉴别品种对 1997邮等 5个代表地区的 325个稻瘟病菌株进行小种鉴别。 3年共检测到 21个生理小种，其中 陆凡， 2002）。比较一致的认为是各地区生理小种组成的差异主要受水稻栽培品种的影响，当一个地区的主栽品种相对稳定时，其稻瘟病菌优势小种组成亦相对稳定。但随着参试菌株的增多，各国发现的生理 小种数也增加（ ,1991）。日本根据中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 3 品种进行了抗病性分析，于 1976年建立了一套具有已知抗病基因的 9个粳型品种组成的鉴别品系。中国农科院作物所稻瘟病害研究室采用近等位基因系对稻瘟病菌的生理小种进行鉴别（凌忠专， 2000）。但是，迄今为止，国际上还没有一套鉴别品种（系）适合于世界各稻区的共同利用。 理小种易变性 关于稻瘟病菌的变异能力，曾报道，菌株的生理小种是极不稳定的（ 985）。单个病斑上分离的单孢菌株的致病性也不相同；田间稻瘟病菌株的组成 也随季节、年度而有变异。菌株继代培养过程中也可改变致病力 ( 1990)。不过，也有人报道稻瘟病菌生理小种是相对稳定的。大部分生理小种继代培养了 1020 年仍然保持了原有的产孢能力，生长特性以及致病力。果与原来的结论不一致。认为是由于接种病菌的环境条件不稳定影响菌株高度变异 (987)。而 键在于控制稳定的鉴定条件。采用分子标记技术检测保存了 30年的菌株，结果表明菌株是稳 定的（何月秋， 2001）。关于稻瘟病菌群体多样性和易于发生变异方面，所有稻瘟病专家认为是一致的。有人认为在众多的稻瘟病菌株中存在少量稳定菌株，就其而言，其致病性在 2随菌株保存时间的延长，其生活力和致病性均有下降和减弱的趋势。菌株致病性变异常常只在少数几个鉴别品种上发生。而对多数鉴别品种的致病性是稳定的（王久林， 1993）。 关于变异机制， 明绝大部分细胞为单核，推断异核现象不是变异主要原因。何月秋等认为产生小种或致病类型多样性的动力主要是菌株的 自发突变，其次才是准性重组和有性重组，而多核现象是否存在还尚有争论。即使有，它也只是与菌丝融合现象一样，是准性重组的前提。而迁移是指一个具有强毒力突变株从突变的局部地区向广大地区扩散的必经途径。 瘟菌侵染途径 关于侵染途径，稻瘟病菌的分生孢子是主要的侵染器官，孢子成熟后产生芽管，附着胞附在表面，芽管从自然孔口或以侵染栓从表皮直接进入，伤口也是有效的侵入途径。侵染过程如下：（ 1）病菌的分生孢子接触寄主表皮细胞后，其尖端释放的粘液 (及发芽使得孢子紧密地粘着 寄主表面；（ 2）芽管继而分化成特别的侵染结构，叫附着胞 (（ 3）附着胞产生侵染拴穿透角质层和表皮细胞壁；（ 4）病菌分化成次生菌丝在寄主细胞中生长，侵染临近表皮细胞并能深入寄主细胞壁；（ 5） 5生孢子梗分化出大量新的分生孢子并从病斑中释放出来；（ 6）这些新形成的分生孢子可重新侵染寄主。后期即以菌丝体和分生孢子在病稻草，病稻谷上越冬，完成侵染循环。在这一系列过程中， 附着胞 的形成是成功侵入的关键步骤之一，它必须产生足够压力才能够机械穿透寄主角质层完成侵入过程，而黑色素是产 生附着胞压力的前提，附着胞与寄主表面接触一侧非常小的区域内沉积黑色素，最后形成附着胞孔，侵入寄主细胞（周建明， 1999；林福呈， 2001；陈莉， 2002； J,1994 ）。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 4 瘟病害防治的研究进展 病育种在稻瘟病防治中的应用 关于水稻稻瘟病的抗病育种，水稻从苗期到成熟期的各个阶段都能发病，抗叶瘟的品种不一定能抗穗瘟，相反也是如此。 1996收集、鉴定水稻品种（材料）和资源 5569份次，初步评价出抗稻瘟病品种（系） 22个（如 04、汕优 94 91 9715、省 9725、武育粳 3号、中辐 906、印 9602、粤香占等），抗源 88份。评价出的上述抗病品种，大部分已开始在生产上大面积推广应用或试种（何明等， 1996）。长期的生产实践证明，水稻抗性品种的选育和利用是防治稻瘟病品种的单一化和稻瘟病的复杂性和易变性等特点往往造成抗病品种在推广种植后 3因产生能侵染该品种的优势小种，从而造成水稻品种的抗性 “丧失 ”。 学农药在稻瘟病防治中的应用 防治稻瘟病的常用药剂有三氯异氰尿酸、 40%克瘟散乳油、 20%或 40%克瘟灵可湿性粉剂、30%或 40%稻瘟灵乳油、 45%瘟特灵、 40%多硫胶悬剂、 10%或 20%丙硫咪唑、 2%加收米液剂、 50%热必斯可湿性粉剂和 收热必可湿性粉剂等。八十年代开始推广富士一号（稻瘟灵）和三环唑。近年的 研究 表明，众多药剂中，三环唑最好，对稻瘟病防治效果在 90%以上（张武军， 1995）。三环唑的作用机理主要是通过抑制病原菌体黑色素合成而不能形成附着胞阻止病菌侵入（杨荣明， 1998）。江苏省通州植保站采用 雷霉素加四氯胶悬剂 1500倍对水稻叶瘟病的防效达90%以上，对穗瘟病的防效达 80%左右，与三环 唑的效果相仿，增产作用明显，优于三环唑。除此之外，还研制出对苗、叶瘟有良好防效的种子处理剂，如水稻水育秧和旱育秧种衣剂，播种后30天防治叶瘟效果为 比对照三环唑浸种 (提高防效 本上控制了苗床死苗问题。复配剂也有发展，比如加收热比、瘟克、施稻灵等，正在试验示范。这些药剂在目前虽然防治效果较好，但易使病菌产生抗病性。最近浙江报道，发现该菌有些生理小种对三环唑已产生抗性；而在临海和丽水等地，发现该菌对稻瘟净和异稻瘟净也已产生抗性。富士一号的防效稍差，但有关的试验仍表明它比稻瘟 净、克瘟散等传统药剂效果好（张君成， 1995）。 物防治在稻瘟病防治中的应用 化学农药防治容易造成环境污染和生态平衡破坏，人类健康受到威胁。因此，植物病害的生物防治被认为是具有发展潜力的主要防治方法，生物防治虽然效果较慢，快速回报率低，但持续时间长， 投资 少，对人类无害，它不消灭病原菌和病害，但可以把它们重新带入自然平衡中。 随着人民生活水平的提高和环保意识的加强，在病虫害防治中必须优先考虑污染问题，发展无公害防治技术是今后的发展方向。积极开展高效低毒杀菌剂的开发应用，特别是 农用抗生素 的开发，以 建立一套行之有效的防治稻瘟病的方法，实现稻瘟病灾害的可持续控制。 中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 5 传统的生物防治是指利用或引进一种无害生物以控制有害生物。对于植物病害生物防治，通常有广义和狭义的两种概念。狭义的植病生防仅指利用拮抗性微生物防治植物病害即传统的植病生防概念广义的植病生防是指利用各种生物因素 (人除外 )来控制病害，也包括抗病育种在内（鲁素云， 1993）。 国际上通过不断总结农作物病虫害防治经验，于 1959年提出 “综合防治 ”。 70年代首先在发达国家广泛开展了综合防治的理论和应用研究，为此 1976年联合国粮农组织（ 专家规 范了综合防治的定义，以推动病虫害综合防治在世界范围内的广泛研究，并逐步在多种作物上应用，取得了较大进展。近年来国际上探讨 21世纪植保科技前景中指出 “新思想，意即生物强化害虫综合治理（孙国昌， 1998）。其研究内容包括作物抗性，天敌保护利用，栽培制度，生物农药的利用等，使研究工作不断引向深入和实用化 (1992)。病虫害防治的发展趋势是保护农田生态平衡，以 “自然控制 ”为主，辅之以必要的人工措施，将病虫害损失控制在经济阙值以下（朱有勇， 2001）。 我们生活的自 然界是一个蕴涵丰富资源的生物库，而开发和利用有益微生物是有效的生物防治途径之一，也是今后发展的重要领域。利用生防拮抗菌防病或从拮抗菌提取拮抗物质是一条有效的防病途径。目前关于生防微生物这方面的拮抗作用，主要来源于它们产生的拮抗因子，这些因子可以分为次生代谢物（农用抗生素）和拮抗蛋白两大类 (et 998)。对病原菌具有拮抗作用的蛋白有几丁质酶和葡聚糖酶等（王雅平， 1993）。 防微生物在防治稻瘟病中的应用 许多科研单位都在对 稻瘟病 菌拮抗菌进行分离和筛选，拮抗物质提取 和活性的研究。在利用拮抗作用这一生防机理筛选拮抗物质或其它生理活性物质时，以前多以放线菌为主要对象。最近，越来越多的科研工作者把目光转向了细菌（何忠全， 1998；李湘民， 2000；唐家斌， 1999）。 四川省农科院植保所通过筛选得到 明显抑制水稻稻瘟病孢子萌发，但在抑制菌丝生长上表现不理想。但是在室外存在有效防治稻瘟病的发展，同时可促进秧苗的生长，是一个很有希望的生物防治菌（彭化贤， 1999）。国际水稻研究所的苗东华和意大利的 制作用。浙江农业大学生物技术所林福呈等自稻叶及其它禾本科杂草叶片表面分离纯化 985株细菌分离物，从中筛选了 3株对稻瘟病菌孢子芽管生长或附着胞形成具有抑制作用的拮抗菌，这是抑制附着胞形成的一篇报道。他还曾报道枯草芽孢杆菌 (稻瘟病菌分生孢子具有一定抑制作用，抑制率为 75%，对附着胞形成的抑制率为 林福呈， 1998）。江西农业大学农学院对稻瘟病菌拮抗菌株 (活性进行了室内测定，利用凹玻片孢子萌发法， 100倍稀释的发酵液对孢子萌发 的抑制率为 97%，并对分生孢子的附着胞形成也具有明显的抑制效果（游春平， 2002）。上海交通大学生命科学院从稻茬中筛选得到了一株对稻瘟病菌具有抑制能力的假单胞杆菌 示在无铁条件下分泌的铁载体，能在低铁条件下抑制稻瘟病菌丝的生长（许燝泉， 1999）。华中农业大学植保系自空气中分离到一株假单胞菌 内测定表明它能抑制稻瘟病菌分生孢子萌发和菌丝生长。田间防治试验表明 5%（肖炎农， 2000）。印度马得拉斯大学植物研究中心利用假单胞菌属（ 国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 6 分别对水稻种子和成长的三叶期水稻进行处理，发现其抑制率分别为 和 1998）。沈阳药科大学微生物研究室自云南滇池土样中获得 423株真菌，以稻瘟霉孢子形态变形或生长抑制为筛选模型对这 423株真菌进行初筛，得到 47株活性菌株。经复筛，最终得到两株（ 0707定的变形活性菌株。 因子干扰稻瘟病菌交配型 1对交配型 1一发现为我们提供了利用蛋白因子阻断病菌附着胞形成的可能（ 997）。 用抗生素在防治稻瘟病中的应用 目前在市场上对稻瘟病菌防治的主要微生物制剂是春雷霉素，也称春日霉素，是日本人于1965年筛选得到的，产生菌 属于 放线菌属的春日链霉菌 (深见顺一，1991）。中国科学院微生物研究所 1964年从江西泰和县也分离产生相似抗生素的一株小金色链霉菌。在化学结构上属于 氨基糖苷类抗菌素，与病原菌 700制蛋白质合成，抑制菌丝伸长和造成细胞颗粒化，但对孢子萌发无影响。 灭稻瘟素 959年发现的，它是第一个大面积应用的农用抗生素，对稻瘟病菌引起水稻苗瘟、叶瘟、穗颈瘟等稻瘟病都有很高的治疗效果。中国科学院微生物研究所在 1959年从广东花县土壤中分离到一株灰色产色链霉菌 (也产生灭瘟素 S。它的分子是由一个叫做胞叮咛 (新的核苷和一个叫做稻瘟菌酸 (新的氨基酸组成的。抑制病原菌的肽键在核糖体上形成，从而阻止蛋白质的合成，能抑制孢子萌发，菌丝生长发育，对病毒病也有一定的抑制作用。 在农用抗生素的筛选方法上，目前也逐步从 “机遇 ”的传统方法过渡到更为理性化的各种各样的新方法，其中一种非常有前途的新筛选方法是根据所需抗生素的特定作用机制或采用酶的抑制系统来设计模型，以 寻找 一些在化学结构上比较特殊的具有抗菌、农用或生理活性的新抗生素。这种方法是采用各种酶来代替试验菌进行筛选的。由于筛选时使用对象酶性质的不同，获得酶抑制系统的化学性质 及其用途范围也不一样，从而根据形形色色的各种药理作用的酶所建立的筛选方法，就可以大大开扩了找到作用强并有实用意义的微生物代谢物的范围。例如 现除草剂在植物体内能抑制谷酰胺的生物合成而累积氨，使植物死亡。因而设计出抗谷酰胺代谢物的筛选方法而找到了这种杀草抗生素。 抗蛋白在防治稻瘟病中的应用 拮抗蛋白 包括病原相关蛋白和细菌素。病原相关蛋白（ 称 是由病 原菌相关基因编码，只有在病理相关的环境下才被诱导产生的蛋白。广泛存在多种植物中，通常为纯蛋白，分子量小于 100， 000。分布于细胞间隙和液泡内。植物系统中产生的 纯化鉴定具有生物特性的有 :1)几丁质酶、 2)3葡聚糖酶、 3） 344）脱乙酰壳多糖酶、 5)苯丙氨酸解氨酶、 6）过氧化物酶、 7）类甜味蛋白、 8） 9）中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 7 溶菌酶。许多被鉴定的 3几丁质和 括稻瘟病菌）细胞壁的主要成分。这两 种酶在健康植株中虽低水平存在，但被病原菌侵染后的植株却产生大量具有这两种或其中一种酶活性的 外实验表明，这两种酶能不同程度抑制植物病原菌菌丝的生长，使植株表现出抗病性。 苯丙氨酸解氨酶（ 连接初级代谢和苯丙烷类代谢，催化苯丙烷类代谢第一步反应的酶，是苯丙烷类代谢途径，即酚类物质、植保素、黄酮和木质素等抗菌物质合成中关键酶和限速酶，对增强植物抗性具有非常重要的生理意义，所以 昌俊等，2001； ,1981； ,1979），其 活性的增强，对植物的抗病性具有非常重要的生理意义。 20年来有许多学者对植株感染病菌后 提出了 纳至 今 的研究成果发现 植物感病后 染最初几小时上升比较缓慢，随后活性急剧上升达到顶峰，接着活性又急剧下降，小麦感染白粉病和赤霉病，玉米感染小斑病和大斑病，烟草感染赤星病，水稻感染稻瘟病和白叶枯病后， 致病菌对 病原菌接种后，抗病品系的 病原菌作用于抗病品系植物诱导所产生的 原菌 0%。李爱贞等用白叶枯病菌接种不同抗性水稻叶片后，发现 用无菌水模拟接种后感抗品系活性上升幅度相当（李爱贞等， 1999）。 用毒素处理同病原菌接种感染一样能刺激 且毒素的 作用显得更强烈，反应的更早。 从真菌培养液和菌丝细胞壁制备的激发因子也能诱导 寡聚半乳糖醛酸酶（ 理杨树后也引起 是因为 些物质可以起到内源激发因子的作用，激发植物的防卫反应。 病原菌的侵染，病毒素诱导或真菌培养液的诱导，所引起的 者说与植物的受害程度有关，且在侵染点周围病原菌对酶活性刺激作用高于 离 侵染点较远的部分，在最边缘部位 诱导子诱导后，随着 丙烷类代谢途径及其下游途径中的某些酶类的活性也升高，如在寡聚半乳糖醛酸酶（ 两种真菌诱导子诱导下， 44 变化规律非常相似，基本上同步。 细菌素 (由细菌产生蛋白类物质，可特异地抑制同种内不同株系或亲缘关系相近种的细菌的生长，它具有很强的拮抗专化性（ 967）。关于细菌素用于植物病害防治的研究主要开始于 70年代用产细菌素的放射土壤杆菌 前已 在 30多个属近 200种细菌中发现了细菌素，其中包括 5个属 30种植物病原细菌（王金生， 1985）。并且还发现在芽孢杆菌属等革兰氏阳性菌产生的细菌素可以抑制不同属的细菌（ 976）。利用产细菌素菌株防治植物病害的研究有许多成功的报道，在实际应用中也取得了一定的效果。细菌素本身为蛋白多肽，其编码基因可以在染色体上，也可以存在于质粒上（ 989）。分离并克隆这些抗菌蛋白基因就可用来培育能表达抗菌蛋白而增强抗病性的转基因植物。 生防微生物产生的具有拮抗作用的其它代谢产物还包括：铁载体和 杀菌剂。铁载体 (作用功能是为细胞生长提供铁营养。荧光假单胞菌的植物促生菌株在缺铁环境中产生黄绿色的水溶性铁载体 ( 1978）。推测植物促生菌产生中国农业科学院硕士学位论文 第一章 绪论 8 的铁载体与其促生抑病作用有关，并且首次得到证据证实，荧光假单胞菌 10相似，而且在高铁离子浓度下，它们的抑病作用都丧失。通过 种突变体丧失了在田间对马铃薯的促生作用，从而第一次获得了铁载 体具有抑制病菌作用的直接的遗传学证据（ 1987）。利用假单胞菌株 无铁条件下分泌铁载体，能在低铁条件下抑制稻瘟病菌的生长（许煌泉， 1999）。在 饿的条件下，假单胞菌还能阻止真菌孢子的萌发，如铁载体的产生与抑制尖孢镰刀菌 (垣孢子萌发有直接关系。生防菌产生的铁载体抑制病原菌的原因： (1)病原菌自身不产铁载体； (2)不能利用生防菌或其它微生物产生的铁载体； (3)较之于生防菌，其产生的铁载体太少或是对 亲合力 低； (4)产生的铁载体被生防菌利用，许多根际促生细菌产生 认为其对病原菌的生防有一定的作用。关于 害根际细菌产生的 1988）。根据这个理论，根际促生的假单胞菌通过铁载体竞争根际