木霉菌的功过课件

1、木霉菌的功与过 11环监 端玉倩 201102110106目录发展前景生物防治应用生物农药应用危害简介 木霉菌属真菌门，半知菌亚门，丝孢纲，丝孢目，丛梗孢科，木霉属，广泛存在于不同环境条件下的土壤中。自19世纪中叶，人类对木霉菌已有了初步的认识，但直到上世纪60年代木霉菌的分类地位才得以确定。大多数木霉菌可产生多种对植物病原真菌、细菌及昆虫具有拮抗作用的生物活性物质，比如细胞壁降解酶类和次级代谢产物，并能提高农作物的抗逆性，促进植物生长和提高农产品产量，因此被广泛用于生物防治、生物肥料及土壤改良剂。由于化学农药对环境的负面影响较为严重，所以对环境较为友好的生物农药木霉菌受到了广泛的关注生物防治

2、应用生防活性1、 拮抗作用 木霉菌通过产生小分子的抗生素和大分子的抗菌蛋白或胞壁降解酶类来抑制病原菌的生长、繁殖和侵染。木霉菌在抗生和菌寄生中,可产生几丁质酶、21 ,3 葡聚糖酶、纤维素酶和蛋白酶来分解植物病原真菌的细胞壁或分泌葡萄糖苷酶等胞外酶来降解病原菌产生的抗生毒素。同时，木霉菌还分泌抗菌蛋白或裂解酶来抑制植物病原真菌的侵染。 2、 竞争作用 木霉菌可以通过快速生长和繁殖而夺取水分和养分、占有空间、消耗氧气等,以至削弱和排除同一生境中的灰霉病病原物。 3、 重寄生作用 研究发现木霉菌会在特定环境里形成腐霉对灰霉病菌具有重寄生作用,它进入寄主菌丝后形成大量的分枝和有性结构,因而能抑制葡萄

3、灰霉病症状的出现。 4、 诱导抗性 木霉菌可以诱导寄主植物产生防御反应,不仅能直接抑制灰葡萄孢的生长和繁殖,而且能诱导作物产生自我防御系统获得抗病性。 5、 促生作用 经实验人员发现，木霉菌在使用过程中，不仅能控制灰霉病的发生,而且能增加种子的萌发率、根和苗的长度以及植株的活力。 实例应用哈茨木霉菌是由美国拜沃股份有限公司（BioWorks. Inc.）生产的纯微生物杀菌剂，可以用来预防由腐霉菌、立枯丝核菌、镰刀菌、灰葡萄孢菌、黑根霉和柱孢霉等病原菌引起的植物病害。其主要有效成分为哈茨木霉菌T-22株系，木霉菌是广泛存在于自然界中的一种微生物，哈茨木霉菌是木霉菌中应用最早最广的一个菌种，哈茨木

4、霉菌T-22株系是人工修饰的株系，是由T95株系和T12株系为父本通过细胞融合技术获得的人工杂交株系。T95株系对植物根系的缠绕能力和定植能力强，T12株系对病害的防治能力强，通过细胞融合技术将其两者的优点结合到一起，从而获得了根系缠绕、定植、病害防控能力皆优的株系T22，同时获得了其父本对不同土壤类型的适应能力，可以在沙壤土和粘性土壤中良好的定植繁殖，使T22的应用更具适应性。 生物农药是指利用生物活体或其代谢产物对害虫、病菌、杂草、线虫、鼠类等；生物农药是有害生物进行防治的一类农药制剂，或者是通过仿生合成具有特异作用的农药制剂。关于生物农药的范畴，目前国内外尚无十分准确统一的界定。按照联合

5、国粮农组织的标准，生物农药一般是天然化合物或遗传基因修饰剂，主要包括生物化学农药(信息素、激素、植物调节剂、昆虫生长调节剂)和微生物农药(真菌、细菌、昆虫病毒、原生动物，或经遗传改造的微生物)两个部分，农用抗生素制剂不包括在内。我国生物农药按照其成分和来源可分为微生物活体农药、微生物代谢产物农药、植物源农药、动物源农药四个部分。按照防治对象可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂、杀螨剂、杀鼠剂、植物生长调节剂等。就其利用对象而言，生物农药一般分为直接利用生物活体和利用源于生物的生理活性物质两大类，前者包括细菌、真菌、线虫、病毒及拮抗微生物等，后者包括农用抗生素、植物生长调节剂、性信息素、摄食抑制剂、保幼

6、激素和源于植物的生理活性物质等。但是，在我国农业生产实际应用中，生物农药一般主要泛指可以进行大规模工业化生产的微生物源农药。 各类生物药制品未来的抑菌武器绿色木霉菌 猝倒病 枯萎病 根腐病 灰霉病 腐霉病 我国使用杀菌剂现状杀菌剂的大量使用，使得病原菌的抗药性问题日 益严重 ； 某些杀菌剂使用后对作物的毒害影响大； 受雨雾天气影响较大； 市场上杀菌剂的种类繁多，但配方成分大同小异， 很难打出品牌效应； 农药杀菌剂的类型农药杀菌剂有两种类型：保护性杀菌剂和内吸性杀菌 剂。保护性杀菌剂是仅仅对作物起保护作用，而没有治疗 效果，而内吸剂则具有把病菌杀死引起治疗的作用，其保 护作用不明显。保护性杀菌剂

7、是防止病害侵入的，喷施后 形成保护膜，来阻止病菌和叶片接触。但当病菌已经侵入， 正处于潜伏阶段，保护剂就不起作用。 植物病原真菌的抗药性特别是对内吸性杀菌剂的抗药性是植物 病害化学防治中的一个非常 严重的问题，它给多种农作物和经济作 物的病害防治带来了严 重问题。 内吸性杀菌剂的种类、 内吸性杀菌剂的种类、杀菌机制及病原菌抗药机制种类 苯并咪唑类 代表性药剂 多菌灵、苯来特、特 克多和甲基托布津 杀菌机制 结合病菌的-微管蛋 白，阻碍细胞的正常 有丝分裂 病原菌抗药机制 -微管蛋白的192-202 个氨基酸发生基因突 变 双组分组氨酸蛋白激 酶N端的6个90氨基酸 重复区发生突变0 不常见 二

8、甲酰亚胺类 乙烯菌核利、速克灵、 自由基介导的细胞毒 菌核净和扑海因 假说 磷酰胺类：定菌磷 抑制真菌对氧分子的 吸收 破坏菌体生物膜的结 构 有机磷类 硫代磷酸酯类：稻瘟 净、异稻瘟净和克瘟 散 裂解药剂“S-C”键 以致失去生物活性； 可能与药剂靶点修 饰或细胞膜透性改变 有关 单基因变异 苯酰胺类 甲霜灵、苯霜灵、恶 霜灵和甲呋酰胺 干扰核酸的合成 某些杀菌剂使用后对人畜的毒害影响大 ? 这类杀菌剂有铜杀菌剂、汞杀菌剂、无机硫杀菌剂、有机硫杀菌剂、三 氯甲硫基杀菌剂、有机砷杀菌剂、内吸性杀菌剂、取代苯杀菌剂等。 在木霉菌的生防机制中可能还包括： (1)在逆境中，如干旱、养分的胁迫下，通过

9、加强根系和植株的发育提高耐性；(2)可诱导植物对病原菌的抗性；(3)可增加土壤中营养成分的溶解性，并促进其吸收；(4)使病原菌的酶钝化，因而木霉菌可促进植物生长。现代生物技术日新月异，为生物防治提供了新的契机，为生防因子木霉菌展示了更加广阔的应用前景： (1)利用基因工程技术和原生质体融合等基因改良方法筛选耐化学农药、耐低温干燥及高效表达水解酶活性的生防工程菌株；(2)寻找拮抗木霉菌的适宜发酵培养条件，控制次生代谢水平，提高制剂抗生素的产量，增强防治效果；(3)改良田间施药环境条件，促进拮抗木霉菌群体的定殖能力和生存能力；(4)深入研究木霉与寄主植物和病原物三者之间的相互作用机理，尤其是相关基

10、因的表达与调控。这对于提高木霉菌的生防效率是极其重要的，有待于加强。大量试验证实了木霉菌的生物防治效果，随着对木霉菌生防作用机制研究的日益深入，木霉菌可望在以下领域有更加深入的研究和广泛的应用： （1）、生产高产高效菌株从自然界中筛选优良菌株或利用基因工程技术和原生质体融合技术，构建高产高效木霉菌的生防菌株，防治植物病害。（2）、代谢产物的应用木霉菌不仅具有生防作用，而且可促进植物生长。康氏木霉菌可有效地防治棉苗立枯病和菜豆炭疽病，又明显地促进棉花和菜豆的生长发育。已经发现哈茨木霉菌株T22 通过鳌合来溶解可溶性或微溶性矿物盐或金属氧化物，促进植物对矿物质的吸收，提高植物的生长量。将木霉菌孢子

11、粉撒于土下35cm处，促进植物生长，但其原因尚不完全清楚。发现哈茨木霉菌能促进辣椒植株生长，提前开花、挂果，增加产量。人们尚需进一步研究木霉菌代谢产物拮抗病原菌和促植物生长的机制。（3）、在抗病育种上的应用木霉菌作为外源基因的表达系统及作为新的基因工程受体菌正在引起广泛的兴趣。将木霉菌株代谢高效抗菌物质的基因导入农作物品种，以提高作物抗病能力，减少化学农药的使用。（4）、在环境保护上的应用利用高效木霉菌株，转化或降解环境中的有害物和污染物，避免二次污染，减少环境治理费用。 综上所述，木霉菌的重寄生作用是其生物防治的重要作用机制，它可直接破坏病原物菌丝、菌核和子实体。木霉菌通过缠绕病原物的菌丝，

12、通过分泌几丁质酶和葡聚糖酶等多种胞外酶，强烈水解植物病原真菌的细胞壁，或使真菌细胞壁释放出诱导物，启动植物的防御反应。产生抗生素：木霉菌可以产生挥发性或非挥发性抑制病原菌生长的抗生物质，如三柯胜、三柯得茗、粘帚毒素、煤尼毒素及胜肽素等。司齐博克（Mary Schirmbock）等人曾观察到哈氏木霉菌可产生细胞壁分解酵素及胜肽博素的抗生素，如果把这种抗生素与几丁质分解酵素结合，可抑制病原菌孢子发芽与菌丝生长 细胞壁分解酵素：一般认为细胞壁分解酵素在抑制病害上扮演着重要的角色。由于几丁质与葡聚糖是真菌细胞壁的主要成分（除卵菌纲外），很多试验显示几丁质分解酵素或葡聚糖分解酵素，单独或组合使用时可直接

13、分解真菌细胞壁。近来遗传学上也证明，缺乏几丁质分解酵素的突变菌株，其抑制病原菌孢子发芽的能力以及病害防治能力都明显降低。 试验显示，如果把几丁质分解酵素基因引入无病害防治能力的大肠杆菌菌株中，这个转殖菌株就可减少大豆白绢病的发生。同样地，把来自薛利蒂亚细菌的几丁质分解酵素引入到哈式木霉菌菌株后，这种菌株也比原来菌株具有更强的覆盖白绢病生长的能力。最近更有很多转殖植物含有来自木霉菌的几丁质分解酵素，因而增加了它们对植物病原真菌的抗性。 诱导植物产生抗性：植物的系统性诱导抗病现象，是指植物经第一次接种原或非生物因子刺激后，产生对第二次接种原的抗性。这种抗性的发展，可导致植株对多种病原的感染都会有抵

14、抗性，而非仅限于对原先的诱导病原。目前已有报告显示，植物经木霉菌处理后，可诱导产生特别的酵素等物质，进而对叶部病害或病毒病害产生抗性。危害实例 救命求助：白血病骨髓移植后木霉菌感染，无法控制 好朋友的小孩，南昌人，今年16岁，去年考上了师大附中，期中 考试第一天发高烧，检查血象发现是白血病（慢粒），经过多番 努力，今年初在北京人民医院接受了（男孩父亲的半相合）骨髓 移植，起初较好，但最近情况急剧恶化，现在重症监护室处于昏迷中，肺部弥漫性出血得到控制，但有一种称之为“木霉菌”的病菌感染却无法控制，已经使用了多种抗真菌药物和激素，仍无疗效，现在父母家人和朋友都处于万分焦虑中，唯有向广大网友求助，希望有知道情况的朋友伸出您的援手，哪怕是一点线索，也是莫大的帮助！救人一命，十万火急，感激不尽了！现在最急切的就是如何控制“木霉菌”感染， 霉猴