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淺談微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究進展
（作者未知） 2010/6/22
論文關鍵詞：微生物 揮發(fā)性物質(zhì) 研究現(xiàn)狀
論文摘要：目前，微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究已成為一個研究的熱點。對微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究進展進行了闡述，以期為新型農(nóng)藥的使用和開發(fā)提供思路。
近年來，國內(nèi)外學者對揮發(fā)性物質(zhì)的研究大多集中在植物方面[1，2]。由于大多數(shù)這類物質(zhì)具有抗菌和殺蟲生物活性，其可直接應用于病蟲害的生物防治，而這些物質(zhì)被稱為植物源農(nóng)藥[3]。由此推斷，本身具有生防作用的微生物其所分泌的揮發(fā)性物質(zhì)可能也具有植物揮發(fā)性物質(zhì)的這些特性。
1植物揮發(fā)性物質(zhì)的研究現(xiàn)狀
昆蟲取食、機械損傷、化學因子、病原菌侵染均能造成植物某些揮發(fā)性組分的大量釋放[4，5]，它們可能是一種直接阻止病原擴展和昆蟲取食的化學防御因子，也可能作為報警信號（warning signa1）參與植物通訊，或作為捕食者的引導信號（guiding cue），還可以作為植食性昆蟲或病原菌的拒食素（deterrent）。植物揮發(fā)性物質(zhì)（volatile organic compo-unds，VOCs）包括：碳氫化合物（如烴、萜烯）及其含氧化合物（如醇、醛、酮、酸、酯、內(nèi)酯、醚、酚等）。大致分為脂肪酸衍生物、芳香族化合物、單萜和倍半萜類，也包含一些含氮（吲哚）及含硫（大蒜素）的化合物。
2 微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究現(xiàn)狀
2.1國內(nèi)研究進展
隨著收集方法、檢測手段、生物活性檢測體系的完善和分析手段的提高，對微生物揮發(fā)性物質(zhì)的深入研究成為可能。目前，有關這方面的研究國內(nèi)外尚不多。國內(nèi)也只是最近2~3年內(nèi)有個別淺顯的報道，只是簡單研究了揮發(fā)性物質(zhì)對某一種病原菌的抑制作用及其成分的簡單分析，但都未對其生物活性和成分作進一步的深入研究。陳華等[6]（2008）對枯草芽孢桿菌JA研究中發(fā)現(xiàn)，該菌產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)對灰霉病菌孢子和菌絲生長有抑制作用，吳艷等[7]（2007）報道了1株組合Bacillus sp. CL-8產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)對立枯絲核菌的抑制作用，揭示了菌代謝過程中所產(chǎn)生的揮發(fā)性抑菌物質(zhì)與抑菌粗蛋白協(xié)同抗病的機制，同時說明了揮發(fā)性抑菌物質(zhì)也是參與其在田間發(fā)揮抗病作用的重要成分。但他們都未對其有效成分和結構做進一步研究。郭華等[8]（2005）采用蒸餾-萃取裝置提取環(huán)棱褐孔菌的揮發(fā)性物質(zhì)，并采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術（GC/MS）對其成分進行了分離鑒定。劉高強等[9]（2007）利用頂空氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對靈芝發(fā)酵物中的揮發(fā)性物質(zhì)的組分進行了研究。
2.2國外研究進展
國外對微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究比較早，Schller et al.[10]（2002）采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術，分析了26種放線菌產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)，53種化合物歸為萜類化合物，其中18種被鑒定。其中包括烷烴、烯烴、乙醇、酯類、丙酮、丁醇、乙酸、六化物和土味素等。先前，在溫室和大田條件下，植物促生菌可誘發(fā)植物抗細菌、真菌和病毒病原菌的系統(tǒng)抗性的報道，但對微生物揮發(fā)性物質(zhì)調(diào)節(jié)植物生長發(fā)育和誘導植物對植物病害的系統(tǒng)抗性的報道相對很少[11]。Ryu et al.[12]（2003）報道了細菌產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)2，3-丁二醇和乙酰甲基原醇能促進擬南芥的生長，表明揮發(fā)性物質(zhì)可作為參與調(diào)節(jié)植物與微生物互作的信號分子。Ryu et al.[13]（2005）首次報道了枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)誘導擬南芥產(chǎn)生對番茄軟腐病的抗性，試驗中用2，3-丁二醇缺陷突變菌株證明了揮發(fā)性物質(zhì)的誘導抗病性作用，并且明確了揮發(fā)性物質(zhì)所誘發(fā)的抗性的傳導途徑是依賴于乙烯的，而非依賴于水楊酸和茉莉酸途徑。Farag et al.[14]（2006） 采用頂空固相微萃取并結合交氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術，研究了芽孢桿菌株GB03和IN937a的揮發(fā)性物質(zhì)2，3-丁二醇和乙酰甲基原醇對擬南芥的促生長作用，揭示了支鏈乙醇可以作為2，3-丁二醇的替代物，成為一種新型的有前景的誘導植物的系統(tǒng)抗性的誘導劑或激發(fā)子。
Bhaskar et al.（2005）報道了1株枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）的揮發(fā)性物質(zhì)，在平板對峙培養(yǎng)中對6種病原真菌的拮抗作用，能引起菌絲和孢子結構方面的畸形，而且揮發(fā)性物質(zhì)的拮抗作用比擴散性物質(zhì)的作用要大。Fernando et al.[15]（2005）首次對細菌的揮發(fā)性物質(zhì)的鑒定和生防作用進行了報道，從芥花和大豆中分離到1株細菌，體外和土壤試驗發(fā)現(xiàn)，其產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)能抑制菌核和囊孢子的萌發(fā)及核盤菌菌絲的生長，其中對囊孢子的抑制率達到54%~90%。隨后對揮發(fā)性物質(zhì)進行了分離鑒定，結果表明揮發(fā)性物質(zhì)包括醛類、醇類、酮類和硫化物。在分離的23種物質(zhì)中有6種抑制（未完，下一頁）
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