植物内生性白僵菌在病害防治中的作用

摘要：白僵菌（Beauveria bassiana）在虫害的生物防治中发挥了重要的作用，近年研究表明，部分种类在病害防治中同样效果显著，可以同时发挥杀虫抗病的双重功效。白僵菌可以有效控制根部和叶部病害，在植株中高效定殖，在协同进化过程中，菌株在不同植物的定殖部位存在差异。白僵菌的抑菌作用机理主要包括竞争生存空间、重寄生作用和诱导植物抗病。白僵菌在病害防治中具有广阔的开发应用潜力。

关键词：白僵菌；内生性；抑菌机理

中图分类号：S43 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2011）-03-0105-1

白僵菌（Beauveria bassiana）是世界著名的虫寄生菌，分布广泛，在生物防治领域发挥了重要的作用。白僵菌是麦角菌科（Clavicipitaceae）虫草属（Cordyceps）虫草菌（Cordyceps bassiana）的无性型，属于这类的真菌生态习性多种多样，包括虫寄生菌、植物病原菌、菌寄生菌以及内生菌，所以，部分种类在后续的研究中被发现属于植物内生菌，并在植物的促生抗病中发挥了重要的作用，显示了在植物病害生物防治中的潜在应用价值。

1 白僵菌对植物病害的防治作用

近年研究证明，白僵菌具有控制害虫和植物病害的双重作用，白僵菌对多种土壤和叶部病害病原菌具有拮抗作用，可以抑制包括镰刀菌（Fusarium oxysporum）、丝核菌（Rhizoctonia solani）、蜜环菌（Armillaria mellea）、小麦全蚀病菌（Gaeumannomyces graminis）等的生长，除此之外，白僵菌还可以通过诱导腐霉菌（Pythium debaryanum）、壳针孢菌（Septoria nodorum）[1]的细胞壁溶解来达到抑制病原菌的作用。在植物病害防治的实际应用中，白僵菌可以有效的防治小麦全蚀病和洋葱基腐病，在小区防治试验中，80%的小麦都分离到了白僵菌，可以持续的控制小麦全蚀病的发生，在温室防治试验中，接种白僵菌的洋葱发生基腐病的比率大大减少[2]。同样，白僵菌也可以有效防治由腐霉菌（Pythium myriotylum）和丝核菌（R.solani）引起的番茄种苗病害。除用分生孢子种子包衣进行防治，白僵菌菌株11-98的其他菌剂形式包括菌丝体直接处理种子和灌根、菌丝体制备成包被胶囊等也进行了番茄苗木立枯病的防治实验，比较防治效果，分生孢子进行种子包衣是最有效的防治手段，1×106-1×107个/种子是最佳浓度[3]。

2 白僵菌菌株的植物内生性

白僵菌的植物内生具有普遍性，除番茄和棉花中检测到内生的白僵菌菌株，在其他的植物中包括可可、小麦、咖啡、马铃薯等通过自然分离和人工接种技术均能检测到内生的白僵菌，而木本植物如榆树、棕榈树、白松等也有关于白僵菌内生性的报道。为验证处理种子的分生孢子浓度与内生性的关系，将孢子液设定为6个浓度，进行处理番茄种子育苗实验，结果表明，浓度越高，内生菌的定殖率越高，植物不同部位内生菌的定殖力不同，其中根部最高，检测率为95%，茎部为70%，子叶为85%，叶部最少，只有40%，在1×107的处理浓度下，在地下根茎4cm、地上茎叶8cm范围，均检测到白僵菌菌株11-98的存在。在白僵菌接种棉花种子后，对接种体的生长发育过程进行了电镜观察，结果表明，孢子萌发和菌丝生长同种子的发叶是同步进行的，菌丝通过穿透叶片表面形成共生体并在植物内部定殖，而且在茎叶的定殖率明显高于根部[4]。

3 白僵菌对病原菌拮抗的作用机制

白僵菌对多种植物病害的有效控制，证明其作为高效拮抗菌的生防价值，其作用机理主要包括：占领生态位，挤压病原菌的生存空间，重寄生性和诱导植物抗性。研究显示，白僵菌是通过挤压丝核菌（R.solani）的生存空间来达到控制病害的作用，同时在菌丝间互作观察中，白僵菌可以缠绕腐霉菌的菌丝，表现出重寄生作用。采用Han的方法研究了白僵菌对植物的诱导抗病能力，实验设计如下：在常规培育棉花幼苗5d后，分别接种白僵菌孢子液和一种具有诱导抗病作用的化学药剂INA，以不处理的种苗作为对照，13d后接种叶斑病病原菌Xanthomonas axonopodis，48h后，叶斑病症状开始表现，统计结果表明，用白僵菌孢子液处理的种苗发病率很低，与空白对照没有明显差异，而诱导抗病物质INA处理的种苗发病率不一致，研究结果表明，白僵菌在病害控制中，诱导抗病能力发挥了作用。

4 结论

通过系统的分析白僵菌对病害防治、内生能力验证和作用机理的阐明后，白僵菌可以作为生防菌在植物病害的持续控制中发挥作用。白僵菌的广泛分布性，为筛选不同植物的适宜生防菌株提供了来源保证，而其杀虫和抑菌的双重作用，使其同其他生防菌相比具有更加明显的优势，在生物防治研究领域具有广阔的应用前景和开发潜力。

参考文献

[1] Vesely, D., In vitro effect of the entomopathogenic fungi Beauveria bassiana (Bals.-Criv.) Vuill. and B. brongniartii (Sacc.) Petch on phytopathogenic fungi[J]. Ochr. Rostl. 1994, 30:113120.

[2] Flori, P., Treatment of onion bulbs with antagonistic fungi for the control of Fusarium oxysporum[J]. Difesa delle Piante 1993, 16:512.

[3] Ownley, B.H., Beauveria bassiana, a dual purpose biocontrol organism, with activity against insect pest and plant pathogens. In: Lartey, R.T., Caesar, A.J. (Eds.), Emerging Concepts in Plant Health Management. Research Signpost, Kerala, India, pp. 2004,256269.

[4] Griffin, M.R.,. Beauveria bassiana, a cotton endophyte with biocontrol activity against seeding disease. Ph.D. Dissertation, The University of Tennessee, Knoxville. 2007.

作者简介：林坤（1978-），女，辽宁凤城人，辽宁省凤城市宝山林场林业助理工程师，研究方向：林业经营、森林保护。