牛犇:多菌株生防制剂中微生物间的相互作用对植物土传病害的影响——综述
东北林业大学生命科学院牛犇教授于年10月9日在《FrontiersInMicrobiology,JCR=1区,IF=4.,中科院JCR期刊分区=2区》杂志发表题为《MicrobialInteractionsWithinMultiple-StrainBiologicalControlAgentsImpactSoil-BornePlantDisease》的文章。
MicrobialInteractionsWithinMultiple-StrainBiologicalControlAgentsImpactSoil-BornePlantDisease
多菌株生防制剂中微生物间的相互作用对植物土传病害的影响
摘要:植物土传病害所引起的作物产量和品质损失对农林业的生态和经济造成了严重的威胁。有益微生物生防制剂由于其对环境友好而在土传病害管理中备受青睐。限制生防微生物发挥抑病功能的主要阻碍是由于在复杂的根际环境中生物和非生物因素的作用,使其在寄主上的定殖不足以及对土传病害的防效较低。运用具有抑病活性的微生物菌株复合群体能够提高抑病微生物的生防效率。但有关复合菌生防制剂的作用机制仍未可知。在本综述中,针对细菌和真菌生防制剂来对当前单菌株和多菌株生防菌群在土传病害防治中的研究现状进行总结。对运用复合菌群提高防效的潜在机制进行讨论。着重强调了构建多菌株生防菌群中应当考虑的互作因素,并提出一种运用简化合成菌群的方法进行群落组装的工作流程。
引言
由于全球对化学农药和化肥环境友好型替代品的需求,使得利用有益微生物进行植物病害的防控得到广大学者的青睐。多年来,大量的细菌、真菌、病毒、线虫和昆虫已被用作生防制剂来进行作物土传病害的生物防控。生物防控已成为农林业可持续发展的重要组成部分。尽管大量的有益微生物菌株在实验室和温室等可控条件下对病原菌的防效较好,但是生防制剂商业化田间应用的例子却较为稀少。这主要是因为在寄主根际不充足的定殖于对土传病害的低效防控直接相关。
不同的生防菌群(由两个或多个微生物菌株构建而成的)组装能够对其抑病稳定性及效率进行提升。微生物菌群在生物高分子、生物能源、生物化学和生物修复等领域的生物技术潜力已有相关综述进行了阐述。本综述重点对微生物合成菌群生防制剂在可持续农业发展中的应用进行综述。已有研究对微生物复合菌群生防制剂所表现出的超高抑病特性进行报道(表1)。多种作用模式已被提出:1)每个微生物个体所表现出的生防机制多样性;2)有益微生物占据不同生态位形成更稳定的群落;3)增强对群落中起作用的遗传元素的调节;4)群体中更广的抑菌谱有助于形成更强的生防活性。然而,对于微生物复合菌群生防制剂增强防效的潜在机制仍然有限。
植物相关微生物在群落中交互作用对于植物健康具有重要的作用。一个众所周知的例子是“抑病土”。其能够对植物病害产生抑制作用,例如对禾谷囊壳菌所引起小麦全蚀病的抑制作用。该抑制作用是由于土壤中假单胞菌所产生的2,4-二乙酰基间苯三酚所致。
微生物菌群生防制剂成员之间的交互作用可能与它们能够提升彼此之间的抑病作用相关。当构建微生物菌群生防制剂时,应该对微生物之间的交互作用相关的元素进行
本文编辑:佚名
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