时间：2015-12-21 00:06:12 所属分类：植物保护 浏览量:
长期以来，植物病害的防治主要以化学农药为主，化学农药对农业生产上防治病虫害起了十分重要的作用，但长期不合理使用化学农药产生了诸多问题。如化学农药不仅对人、畜的健康造成危害，而且对土壤、水体、大气造成严重污染，破坏了生态平衡；病原菌和害虫抗
长期以来，植物病害的防治主要以化学农药为主，化学农药对农业生产上防治病虫害起了十分重要的作用，但长期不合理使用化学农药产生了诸多问题。如化学农药不仅对人、畜的健康造成危害，而且对土壤、水体、大气造成严重污染，破坏了生态平衡；病原菌和害虫抗药性的不断增强，农药的使用量和使用频度不断加大，出现了用药量与病虫害相互递增的恶性循环。因此开发对人类和环境友好、并具良好防治效果的新植物病虫害防治策略尤为重要[1].
随着人们对食品安全的日益重视和可持续控制病虫害发展的需要，生物防治受到各国政府和植物保护专家的重视。生物防治是以生态学为基础来控制有害生物，是综合防治体系中一个必不可缺少的组成部分。
生物防治避免了化学农药使用带来的一系列植保、环境和能源方面的问题，促进了环境生态平衡和农业的可持续发展。植物微生态学理论认为[2]:存在于植物体表或体内的微生物群落是一个动态平衡的生态系，一旦平衡打破，则发生植物病害；植物病害生物防治是在被病原物占据主导的生态系中引入有益的微生物，形成不利于病原物生长而利于植物生长的新的动态平衡体系，从而控制病害发生和发展。近年来随着分子生物学技术、发酵工程和生物信息工程等新技术的飞速发展，为生物农药的研发应用奠定了坚实的理论基础和可靠的技术路线。
芽孢杆菌作为重要的生防资源，具有广阔的应用前景。利用芽孢杆菌防治植物病害，国内外报道较多[3-7].
芽孢杆菌在生长过程中可以在寄主植物根、叶围定殖，与病原菌竞争营养和侵染位点；分泌抗菌物质、抑制病原菌生长；诱导植物产生系统抗病性、抵御病原菌入侵，从而达到生物防治的目的。同时，芽孢杆菌能够产生耐热、耐旱、抗紫外线和有机溶剂的芽孢，所以是理想的生防菌筛选对象。许多性状优良的芽孢杆菌菌株已成功应用于植物病害的防治。本文就芽孢杆菌类生物杀菌剂的研发现状、芽孢杆菌防治植物病害的机理以及在实践应用中存在的问题进行简要综述。
1 芽孢杆菌类生物杀菌剂的研发现状
芽孢杆菌 Bacillus spp.是一类好氧或兼性厌氧、革兰氏染色阳性、产芽孢的杆状细菌。芽孢杆菌产生的芽孢，有较强的抵抗干燥、热和紫外线辐射等外界环境压力的能力，同时芽孢杆菌种群中有许多具有特殊功能的菌株，所以在工业、农业、医学和食品加工等领域中有广泛的应用价值[8,9].由于生防芽孢杆菌具有抑制多种植物病原菌的能力，并且是自然界中广泛存在的非致病细菌，对人畜无害，对环境友好，因此，备受国内外植物保护和环境保护专家的青睐。目前，生防芽孢杆菌广泛应用于植物根部、枝干、叶片以及果蔬采后病害的防治上[10-13].
1.1 国外生防芽孢杆菌的应用现状
美国已有 3 株枯草芽孢杆菌 Bacillus subtilis 和 1 株解淀粉芽孢杆菌 B. amyloliquefaciens 获得环保局（EPA）商品化生产应用许可，进入大面积推广应用，并取得较好的销售业绩。枯草芽孢杆菌 GB03 商品名为 Kodiak,由 Gustafson 公司研发，主要应用于土传真菌病害防治，特别是棉花和大豆的种子处理，在美国市场的销售良好。枯草芽孢杆菌 MBI600 商品名为 Subtilex,由 Microbio Ltd 公司研发，主要通过根部使用或拌种防治由镰刀菌、曲霉菌等引起的豆类、棉花和花生的根部病害。枯草芽孢杆菌 QST713 商品名为 Serenade,由 Agra Quest 公司开发，能同时防治由真菌和细菌引起蔬菜和水果的叶面病害。解淀粉芽孢杆菌 FZB42 和枯草芽孢杆菌 GB122 混用制成的杀菌剂商品名为 BioYield,由 Gustafson 公司研发，应用于防治蔬菜、樱桃、葡萄、葫芦和胡桃的白粉病、霜霉病、疫病、灰霉病等病害。德国将解淀粉芽孢杆菌 FZB42用于微生物肥料，解淀粉芽孢杆菌 CECT 5940 作为饲料添加剂。澳大利亚开发的 B. subtilis A-13 对麦类和胡萝卜立枯病以及其他土传病害具有很好的防治和增产作用。日本东京技术研究所的枯草芽孢杆菌 RB14和 NB22 分别对立枯丝核菌 Rhizoctonia solani、尖孢镰刀菌 Fusarium oxysporum 和青枯菌 Pseudomonassolanacearum 引起的番茄病害有良好的防效。
1.2 国内生防芽孢杆菌的研发概况
国内科研工作者对具有生防作用的芽孢杆菌进行了广泛的研究。我国利用枯草芽孢杆菌防治植物病害的应用研究也达到了世界先进水平，现已开发出一批生防作用优良的枯草芽孢杆菌菌株如 Bs-916、B908、B3、B903、BL03、XM16、BII、PRs5、ZH-2.江苏省农业科学院植物保护研究所陈志谊等[14,15]筛选获得的菌株 Bs-916 对多种病原真菌和水稻白叶枯病菌都有显着抑制作用，自从 1991 年至今对水稻纹枯病田间防效稳定在 60%~81%,累计推广应用面积达 800 万 hm2.南京农业大学[16]生防菌 B3（商品名麦丰宁）对小麦纹枯病田间防效 50%~80%.云南农业大学和中国农业大学共同研制的微生物农药"百抗"（10 亿孢子/g 枯草芽孢杆菌可湿性粉剂），已获得农业部登记注册，累计推广面积约 4667 hm2,主要防治水稻纹枯病、三七根腐病、烟草黑胫病。林东等[17]发现枯草芽孢杆菌 SO113 对水稻白叶枯病菌具有强烈的抑菌作用。胡剑等[18]从枯草芽孢杆菌 BS-98 中分离纯化抗真菌蛋白，发现该抗菌蛋白对苹果轮纹病、芦笋枯萎病具有很强的抑制作用。顾真荣等[19]评估显示枯草芽孢杆菌 G3 对菜豆和茄子苗期炭疽病、菌核病以及番茄叶霉病均具有很好的防效。不同生防菌株的抑菌谱、抑菌作用及机理等有较大差异。如从丝瓜根际土壤分离到的枯草芽孢杆菌 TG26[20],对小麦赤霉病和西瓜枯萎病有较强的抑制作用，对小麦赤霉病的盆栽防效达 89.8%,对西瓜枯萎病的苗期防效达 100%.张荣胜等[21]筛选到一株解淀粉芽孢杆菌 Lx-11 在田间防治细菌性条斑病菌上防效达 60.2%,显着高于化学药剂 20%叶枯唑的防效。王奕文等[22]从甜瓜表面分离到 1株解淀粉芽孢杆菌，对灰葡萄孢、链格孢、尖孢镰刀菌、黑曲霉和粉红单端孢等 8 种果蔬采后病原真菌具有广谱的拮抗作用；陈士云等[23]从土壤中分离到 1 株解淀粉芽孢杆菌 CH22,对油菜盘核菌具有强烈的抑制作用；欧雄常等[24]从红树内生细菌中分离到 1 株能够拮抗辣椒疫霉病的解淀粉芽孢杆菌 RS261,喷施RS261 后 6 d 的防效大于 80%,9 d 的防效为 60%.
截止到 2014 年 12 月，我国芽孢杆菌类生物杀菌剂已经完成农药登记的生防芽孢杆菌的种类有 5 种；产品共有 59 个，产品的剂型主要有水剂、可湿性粉剂和悬浮剂 3 种（表 1）。
2 芽孢杆菌防治植物病害的机理
关于芽孢杆菌的防病促生作用机制，国内外学者进行了大量研究。普遍认为芽孢杆菌生防机制主要有营养和空间位点竞争，分泌抗菌物质，溶菌作用，诱导植物抗病性等方面。芽孢杆菌生防效果体现是以上几种方式共同作用的综合效果。
2.1 营养与空间位点竞争作用
营养和空间位点竞争指存在于同一个微生态环境中的 2 个或 2 个以上微生物之间对空间、营养、氧气等进行竞争的现象。营养竞争是生防芽孢杆菌在微生态环境中与其他微生物（包括病原菌）在其定殖部位争夺可利用营养物质，这些物质包括微生物生长发育必需的氨基酸、无机盐、碳水化合物维生素等。铁离子是微生物在繁殖过程中必需的营养成分之一，微生物通过分泌嗜铁素来获取环境中的 Fe3+,通过微生物特异性受体转运到细胞内满足自身需要[25].缺铁环境下，生防芽孢杆菌能产生铁的螯合物或铁载体，通过螯合土壤环境中 Fe3+使得病原菌可利用的 Fe3+大量减少从而抑制病原菌生长[26,27].空间位点竞争是生防芽孢杆菌在植物根际、体表或体内以及土壤中与病原微生物相互作用，尤其是病原菌侵入位点的争夺。Bacon等[28]从玉米体内分离的内生芽孢杆菌与玉米病原真菌串珠镰刀菌 Fusarium moniliforme Sheldon 具有相同的生态位点，生防芽孢杆菌能在玉米体内迅速定殖和繁衍，因而有效降低串珠镰刀菌及其毒素的积累。黎起秦等[29]
发现菌株 B47 主要是在番茄维管束中定殖，从而抑制番茄内生病菌的生长。芽孢杆菌在植物根、叶围的定殖能力决定了其与病原菌在营养与空间竞争的优势地位，是其发挥植物病害生物防治作用的重要机制之一。2004 年 Bais 等[30]
通过绿色荧光标记枯草芽孢杆菌 6051 和红色荧光标记病原菌丁香假单胞杆菌 P. syringae,系统研究了枯草芽孢杆菌与病原菌在植物根部的竞争作用，结果表明，枯草芽孢杆菌 6051 能很好地在植物根部定殖，形成一层生物膜，并成功地抑制丁香假单胞杆菌的繁殖，从而达到较好的生物防治效果。2013 年 Zeriouh 等[31]通过绿色荧光标记枯草芽孢杆菌 UMAF 在甜瓜叶面的定殖情况，枯草芽孢杆菌 UMAF 在叶面形成不成熟的生物膜，存活下来；待病原菌破坏了植物组织，植物叶面释放出更多的营养物质，比如蛋白质、多糖和核酸等细胞物质，枯草芽孢杆菌利用这些物质进行繁殖和形成生物膜，保护植物的病斑组织。枯草芽孢杆菌 UMAF 能在甜瓜叶面成功定殖，是其能有效防治由病原真菌 Podosphaera fusca 和病原细菌 Pectobacterium carotovorum 引起的甜瓜叶面病害的重要因素[32].
进一步深入研究发现，枯草芽孢杆菌 UMAF 在叶面定殖，主要归功于其分泌的脂肽类抗生素表面活性素激活枯草芽孢杆菌 TasA 蛋白和 EPS 多糖基因的表达，从而形成了成熟的生物膜[33-35].芽孢杆菌在植物根、叶围的成功定殖，是芽孢杆菌的一种多细胞行为，这种行为是多个基因、多种信号物质协同控制的结果[36,37].对芽孢杆菌定殖能力的进一步深入研究，有利于我们更加理解这种行为，也将为我们进一步利用芽孢杆菌防治植物病害提供理论基础。
2.2 分泌抗菌物质
自 1945 年 Johnson 和 Campbell[38]报道枯草芽孢杆菌分泌抗菌物质以来，目前人们从芽孢杆菌的不同菌株中发现 60 多种抗生素。这类次生代谢产物除了对病原真菌、细菌、病毒有抑制作用外，对芽孢杆菌生物膜形成、诱导植株产生抗病性均有影响。这些抗菌物质是芽孢杆菌抑制其他微生物生长、维持生态竞争能力的重要武器。通常具有优良防治效果的芽孢杆菌，其基因组有4%~5%的核酸序列用于抗菌代谢产物的合成，能合成多种抗菌产物，这些抗菌代谢产物能够抑制病原真菌和细菌的生长繁殖。
2.2.1 芽孢杆菌产生的抗生素 生防芽孢杆菌分泌产生的抗生素，根据生物合成途径分为两大类：1）由核糖体途径合成的小分子物质；2）由非核糖体途径酶系统合成的多肽类物质和其他一些活性物质。目前，非核糖体途径合成的抗生素研究比较深入，主要包括脂肽类化合物、聚酮类化合物、多肽类化合物和其他抗菌活性物质。
脂肽类化合物的理化性质较为稳定，对氯仿等有机溶剂有一定的耐受力，抗紫外线，对蛋白酶类的处理不敏感[39].根据其结构上的差异主要分为 3 大类：表面活性素（surfactin）、伊枯草菌素（iturin）和泛革素（fengycin）。
表面活性素（surfactin）是由枯草芽孢杆菌所产生的晶状表面活性剂，其分子量约为 1 KDa,化学结构为含有 7 个 α-氨基酸和具有 13、14 或 15 个碳原子的 β-羟基脂肪酸交联形成内酯环状极性分子类化合物，具有很强的溶血活性，表现出抗病毒、抗肿瘤、抗支原体、一定程度的抗细菌活性[40].其作用机理是通过与生物膜的主要成分磷脂双层分子相互作用形成离子通道，破坏脂膜结构，使细胞内容物释放，引起细胞死亡[41];同时 surfactin 能有效降低植物根部表面张力，有利于生防菌的游动性和生物膜的形成，生物膜能有效保护植物根部免受病原菌的入侵[42-44].该家族主要包括枯草芽孢杆菌产生的表面活性素（surfactin）、短小芽孢杆菌产生的表面活性剂（pumilacidin）、地衣芽孢杆菌产生的地衣芽孢杆菌素（lichenysin）等。
伊枯草菌素（iturin）是一类强烈抑制真菌生长的脂肽类化合物，家族成员包括 iturin A、B、C、D、E,bacillomycin D、F、L、LC 和 mycosubtilin 等，都是由 7 个 α-氨基酸与 14~17 个碳原子的 β-氨基脂肪酸链相连而成[45,46].伊枯草菌素具有溶血活性，表现出强烈的拮抗真菌的能力，对细菌的拮抗能力也有报道，如藤黄微球菌 Micrococcus luteus.Bacillomycin D 具有很强的广谱抑制真菌的效果和微弱的抑制细菌的活性[47-50].Iturin 类家族拮抗真菌机理是通过影响真菌细胞膜的表面张力，导致微孔的形成、促使电解质及其他重要离子的渗漏，最后引起细胞死亡。
泛革素（fengycin）是一种能抑制多种丝状真菌生长的脂肽类抗生素，主要包括 fengycin A 和 B 两大类，是由 10 个 α-氨基酸肽与 β？羟基饱和或非饱和脂肪酸链（C14?C18）形成内酯环[51].泛革素的溶血作用没有表面活性素和伊枯草菌素的强烈，但是具有广谱的抗真菌活性和微弱的抑细菌活性[52].特别是对丝状真菌有很强的抗菌活性[53].
聚酮化合物是由低级脂肪酸聚合形成的具有长碳链结构的另一大类天然产物，芽孢杆菌也可以产生聚酮类化合物，主要包括 difficidin、macrolactin 和 bacillaene,这些物质具有强烈的抑制细菌的作用[54-56].聚酮化合物可以分为两大类：复合聚酮化合物和芳香族聚酮化合物。复合聚酮化合物是低级脂肪酸在缩合反应后经过内酯化成环而产生的一组分子，包括大环内酯类（如红霉素）等抗生素。芳香族聚酮化合物是低级脂肪酸在缩合反应后保持非还原状态、经过折叠和醇醛缩合形成的，包括蒽环类（如多柔比星）等抗生素。目前，对于聚酮类化合物的生物合成途径研究较多，但其抑制细菌的作用机理尚不十分明确。
除脂肽类抗生素和聚酮类化合物之外，生防芽孢杆菌分泌的抗生素还包括分枝环肽类、二肽类、线状聚酰胺物和多肽类物质等。其中由蜡质芽孢杆菌和苏云金芽孢杆菌产生的线状聚酰胺物 zwittermicin A,对原核生物和真菌具有广谱的抑菌活性。分枝状环肽化合物主要包括 polymyxin、octapeptins 和 bactracin[57].
多肽类化合物是芽孢杆菌产生的一种线状、环状和分枝状的化合物。Tyrocidine、edeine 和 gramicidin 是短短芽孢杆菌 B. brevis 产生的线状抗真菌短肽[58].蜡质芽孢杆菌产生的 azoxybacillin 是一种广谱抗真菌物质，由一个脂肪氨基酸和甲基偶氮氧侧链组成，抑制真菌对硫的吸收[59].
2.2.2 抗菌蛋白 某些生防芽孢杆菌能够产生蛋白类抗菌物质并将其分泌到胞外，主要包括细菌素、降解细胞壁的酶类以及一些未知的抗菌蛋白。细菌素是由细菌合成的，对其他微生物有拮抗作用的小分子量蛋白，多种芽孢杆菌都能产生细菌素[60].芽孢杆菌产生的 subtilin 是研究比较深入的细菌素，对革兰氏阳性细菌有很强的活性。降解细胞壁的酶类主要包括几丁质酶、β-1,3-葡聚糖酶、TasA（transition-phasespore-associated antibacterial protein,TasA）等。病原真菌的细胞壁组分中含有几丁质和 β-1,3-葡聚糖。几丁质酶是一种分解聚 N-乙酰氨基葡萄糖分子的糖苷酶，通过降解真菌细胞壁来达到防病的效果。β-1,3-葡聚糖酶是植物病程相关蛋白，β-1,3-葡聚糖酶与几丁质酶协同作用抑制真菌生长，同时可以从寄主或病原物细胞壁释放出葡萄糖片段作为信号分子，激发寄主植株的防卫反应。多种芽孢杆菌能同时产生一种或多种几丁质酶或同时产生 β-1,3-葡聚糖酶[61].TasA 对革兰氏阳性和阴性细菌均具有广谱抗菌活性[62].TasA的产生伴随着芽孢的形成，在芽孢内产生，大约 30 min 后，向芽孢外分泌[63].唐丽娟等[64]研究发现地衣芽孢杆菌 W10 的上清液对灰葡萄孢没有抑菌活性，硫酸铵盐析后表现出抑菌活性，表明其抑菌物质是蛋白。Liu 等[65]从枯草芽孢杆菌 B-916 中分离到一种新蛋白 bacisubin,分子量为 41.9 kDa.抗菌蛋白的抗病机制包括抑制病原菌孢子的产生和萌发，使菌丝畸形，细胞壁溶解，原生质泄露等。
2.3 溶菌作用 溶菌作用，是指生防微生物通过吸附在病原真菌的菌丝上，并随着菌丝生长而生长，而后产生溶菌物质消解菌丝体，使菌丝发生断裂、解体、细胞质消解等；或者产生次生代谢产物对病原菌孢子的细胞壁产生溶解作用，导致细胞壁穿孔、畸形等现象。林福呈等[66]发现枯草芽孢杆菌 S9 与立枯丝核菌在 PDA 平板对峙培养过程中不形成抑菌圈，通过扫描电镜观察发现菌株 S9 吸附在立枯丝核菌的菌丝上，产生溶菌物质，将病原菌菌丝溶解。Liu 等[65]从枯草芽孢杆菌 B-916 中分离到 1 种新蛋白 bacisubin,在与立枯丝核菌对峙培养过程中可使菌丝顶端肿大、破裂。枯草芽孢杆菌分泌的细胞降解酶，主要有几丁质酶、蛋白酶、纤维素降解酶系、半纤维素降解酶系等，能对多种病原菌，如纹枯病菌、立枯丝核菌、镰刀菌和卵菌等，都产生较强的溶菌作用[67].然而，由于酶具有底物特异性和病原菌的细胞壁成分不一样，不同的芽孢杆菌对不同的病原菌的溶菌作用不一样。如卵菌的细胞壁主要由纤维素组成，因此理论上针对卵菌病原菌要筛选高效分泌纤维素酶系的芽孢杆菌防治效果更好。目前关于芽孢杆菌溶菌作用的研究报道不多，其作用机制及方式有待更多的试验证明。
2.4 诱导植物抗病性
研究表明，生防芽孢杆菌能激发植物的诱导抗病性（ISR）信号通路，提高植株抗病能力。生防菌引起的诱导抗性与病原物引起的植物系统获得抗性（SAR）在信号通路上并不相同[68,69].生防芽孢杆菌能激发植物的诱导抗病性（ISR）主要依赖于 JA 和 ETH 信号通路，而病原物引起的植物系统获得抗性（SAR）主要依赖于 SA 信号通路。ISR 和 SAR 在表型特征上具有相同性，主要包括诱导木质素形成和伸展蛋白（HRGP）的积累、诱导病程相关蛋白（PR 蛋白）的产生、酚类物质积累和诱导寄主植株防御酶活力等。
一般认为 SAR 由病原细菌引起[70].van der Ent 等[71]研究表明某些根围促生菌（PGPR）可以诱导植株产生系统抗病性；Niu 等[72]研究发现，通过喷施蜡质芽孢杆菌 AR156 后诱导拟南芥植株体内防卫反应相关基因表达，提高植株抵御病原菌入侵；枯草芽孢杆菌 S499 产生的 surfactin 和 fengycins 两者协同作用激活植株产生 ISR[73];有报道认为，不同结构的 surfactin 类物质其诱导产生的 ISR 活性也不相同[74,75].有研究发现芽孢杆菌能产生挥发性气体化合物 3-羟基-2-丁酮（3-hydroxy-2-butanone）和 2,3-丁二醇（2,3-butanediol），这类化合物不仅能促进植物生长，还具有明显的诱导植物产生诱导系统抗性的作用[75].
芽孢杆菌分泌的脂肽类抗生素等都可以作为诱导因子[76-79],作用于植物细胞的受体蛋白，激活植物细胞内抗性的初步反应，然后通过茉莉酸途径、乙烯途径和水杨酸途径作用于正调控蛋白诱导植物体内抗病性相关基因的表达，如抗菌酶的合成、细胞壁的增厚、激活植物抗毒素和脂氧合酶途径等，增强植物对病原菌入侵的防御能力。
3 存在问题与应对措施
生防芽孢杆菌能够有效地预防和控制农作物病害发生和发展，并且能够直接或间接促进植物生长，因此被普遍认为是一种对环境友好、经济有效的防治病害和提高作物产量的途径。目前利用芽孢杆菌防治植物病害已取得巨大成绩，国内外已经开发多种生防芽孢杆菌制剂，并广泛应用于生产。但是，在生产应用实践中也出现了一些问题，影响其生防效果，需寻找相应的对策。
3.1 生防芽孢杆菌在实践应用中存在的问题
实践证明，芽孢杆菌生防菌株在田间的定殖能力是其生物防治效果的关键。目前实验室条件下，能够筛选出大量对植物病原菌具有很强拮抗活性的芽孢杆菌菌株，但这些拮抗菌株作为生物防治因子应用于防治植物病虫害时，能否在田间稳定地定殖，或者在田间施用农药或残留农药的情况下，仍然可以保持一定的种群数量，成功定殖在植物叶、根围并形成优势种群，是活体类生物农药大规模开发并商品化应用于农业生产的关键因子之一[80,81].目前对生物活菌体生物农药定殖机理深入细致的研究报道比较少。
芽孢杆菌所产生的抗菌物质比较复杂，由于这些此生代谢产物容易受田间环境（如光照、温度、pH、雨水）和植物微生态中多种因素（如病原菌、中性微生物、植物自身分泌的毒素或其他产物）的影响发生降解、分解，从而无法发挥生防作用。因此，维护芽孢杆菌所产生的抗菌物质的稳定性对于确保生防菌株的生防效果是非常重要的。
目前芽孢杆菌生防菌制剂多为活菌制剂，在生产上推广应用时，能否在植物病害发生的关键时期，喷施足量的活菌制剂，这直接影响生防效果[81];另外，活菌制剂田间应用时常受到温度、湿度、土壤、pH值等外界因素的影响[82],因此防治效果不是很稳定。
3.2 问题与对策
3.2.1 生防菌株混配或复配 生防菌株混配或复配是提高定殖水平和防治效果的一种对策。如枯草芽孢杆菌 GBO3 和短小芽孢杆菌 INR7 混配后处理黄瓜种子，可以显着提高对多种病害防治效果[83].陈志谊等[84]研究了不同拮抗细菌之间的互作关系及其对生防效果的影响，筛选适当的生防菌株进行组合复配，能够有效的提高防治病害的效果。
3.2.2 生防菌与化学农药或化学物质混配 陈志谊等[85]将枯草芽孢杆菌与井冈霉素复配，用于防治水稻纹枯病和稻曲病，防效良好且稳定，深受农民欢迎。Liu 等[86]利用枯草芽孢杆菌和 NaHCO3混配在防治采后梨轮纹病上效果显着。生防菌与化学农药混配使用是提高生防菌株防效的有效措施，但是，在实际应用中要考虑生防菌株与化学农药的相容性、最佳配比等。
3.2.3 芽孢杆菌类生物杀菌剂田间高效使用技术 生防菌剂为活菌制剂，田间使用技术与化学农药的使用技术有较大的区别。如：芽孢杆菌生防菌剂一般要求在发病初期进行防治，过早或过迟对生防效果影响较大，生防菌剂的使用浓度也是生防效果的关键因素之一[87,88],要保证有足够的生防菌种群数量，在植物根、叶围顺利定殖，建立优势种群，并且要根据生防菌在植物微生态环境的定殖情况，确定田间使用剂量和防治间隔期，以确保生防效果[89].
3.2.4 芽孢杆菌类生物杀菌剂剂型加工工艺 目前我国芽孢杆菌类生物杀菌剂的剂型只有水剂、可湿性粉剂和悬浮剂，远远不能满足生产上的需求。活菌类生物杀菌剂的剂型加工比较困难[90].在筛选各种助剂（如表面活性剂、分散剂、润湿剂、崩解剂）和填料时，不仅要考虑各种助剂的理化性能是否符合制剂要求，还要保证它们与生防菌有高度的相容性[91,92].通过剂型的研究，不仅可以解决活菌类生物农药的保质期问题，还能够提高生防菌在植物根、叶围的定殖数量，有效地提高生物防治效果。
3.2.5 基因工程改良生防菌株 生防芽孢杆菌的遗传改良是当前研究微生物防治植物病害的热点[93].主要是通过对芽孢杆菌的遗传改良增强其抗菌活性、扩大其抑菌谱、增强其在植物寄主上的定殖能力，从而提高防病能力。包括提高抗菌物质的表达、增强竞争能力、增强诱导抗性等几个方面进行改良。王益民[94]将环状芽孢杆菌 B. circulans β-1,3?葡聚糖酶基因和 Serratia marcescens 几丁质酶基因分别导入生防芽孢杆菌 B908 中，进一步提高了对立枯丝核菌菌丝的裂解作用。高学文等[95]构建枯草芽孢杆菌基因工程菌，脂肽类抗生素活性物质分泌量显着提高。
4 展望 随着科学的发展，人们对食品、环境安全要求的日益严格，迫切需要发展符合现代社会发展的生物农药。生防芽孢杆菌不仅能够有效控制植物病害的为害，同时具有无毒、无残留、无致病性、对人畜安全、环境相容性好、植物病原菌不易产生抗性、促进植物生长等优点，满足了消费者对农产品产量、质量和安全性的多重要求。因此，各国学者和植保专家均采取扶持措施，积极推进生物芽孢杆菌的研究和应用。尽管当前化学杀菌剂在农药产业中仍占主导地位，但生防芽孢杆菌类杀菌剂研发与应用，符合现代社会对农业生产及有害生物综合防治（IPM）的需求，对农业的可持续发展具有重要的意义，同时生物发酵生产成本低廉、适合产业化生产[96],有较强的市场竞争能力和良好经济效益，必将会有广阔的应用前景，并产生巨大的经济、社会和生态效益。
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