枯草芽孢桿菌在農業領域的應用簡史

  一、枯草芽孢桿菌的發現

芽孢桿菌是人們最早開始接觸並研究的益生菌類群,而枯草芽孢桿菌是芽孢桿菌中關註高的一種細菌。

枯草芽孢桿菌在農業領域的應用簡史,圖片,第1张
圖:彩色掃描電子顯微攝影的枯草芽孢桿菌
1835年,Ehrenberg發現枯草芽孢桿菌,並將其命名為“Vibrio subtilis”。
1872年,隨著細菌分類系統的建立,Cohn又將其命名為“Bacillus subtilis”。
1945年Johnson等報道,枯草芽孢桿菌具有防治植物病害的作用;
1997年,KunstF.等人首先完成瞭枯草芽孢桿菌的完整基因組序列測定,並將結果發表在《Nature》雜志上

迄今為止,在種植領域,枯草芽孢桿菌已大量用於防治植物病害,促進生長,改善土壤結構,提高作物品質。



  二、枯草的篩選和生產

傳統的菌株篩選通常依據形態特性、產酶能力、抑菌能力和抗逆性分析等方法在動物腸道、植物根際、土壤環境、發酵體等環境中分離,並進行分子生物學及生理生化鑒定,以篩選出性能優良的菌株。枯草芽孢桿菌的生產包括發酵和造粒,應用於工業化的發酵工藝主要有以下3種:液態發酵、固態發酵和液固兩相發酵。實際生產中,以液態發酵為主。造粒是微生物制品發酵的重要後處理環節,對於保證菌劑穩定性,後續貯存及運輸具有重要意義。造粒過程中通常需采用高溫、真空、冷凍、輻射等方式進行,有研究報道菌體在這個過程中大量死亡,目前的工藝條件下噴霧幹燥和冷凍幹燥過程中菌體損傷相近。



  三、枯草在微生物農藥方向的應用

作為生防菌,枯草芽孢桿菌具有非常廣泛的抑菌譜,對多種真菌和細菌病害具有抑制作用:如紋枯病、根腐病、莖基腐病、全蝕病、枯萎病、黃萎病、青枯病等,還可防治霜黴病,灰黴病、白粉病,疫病、蘋果黴心病,柑橘青黴病,油桃褐腐病,草莓灰黴病、冠腐病、炭疽病,黑斑病、潰瘍病,金花梨果腐病。楊樹潰瘍病、腐爛病、黑斑病及炭疽病,茶輪斑病,煙草炭疽病、黑脛病、赤星病菌、根腐病,棉花立枯病、枯萎病等100多種病害。

截止2022年6月,登記作為殺菌劑的枯草芽孢桿菌有75個,是目前應用最為廣泛的微生物農藥,而其登記作物和病害也涉及大田、經作的多種作物、多種病害。登記的劑型主要為可濕性粉劑,還有少部分登記為水分散粒劑、懸浮劑和微囊粒劑等。而微囊粒劑作為當前最先進的農藥劑型之一,隻有成都特普生物一傢有登記。

表1:枯草芽孢桿菌主要登記作物及病害
登記作物
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