淺談微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究進(jìn)展

1、淺談微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究進(jìn)展論文關(guān)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(gè)研究的熱點(diǎn)。對(duì)微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究進(jìn)展進(jìn)展了闡述，以期為新型農(nóng)藥的使用和開(kāi)發(fā)提供思路。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)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(chóng)生物活性，其可直接應(yīng)用于病蟲(chóng)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(chóng)取食、機(jī)械損傷、化學(xué)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(kuò)展和

2、昆蟲(chóng)取食的化學(xué)防御因子，也可能作為報(bào)警信號(hào)arningsigna1參與植物通訊，或作為捕食者的引導(dǎo)信號(hào)guidingue，還可以作為植食性昆蟲(chóng)或病原菌的拒食素deterrent。植物揮發(fā)性物質(zhì)vlatilerganip-unds，vs包括：碳?xì)浠衔锶鐭N、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(guó)內(nèi)研究進(jìn)展隨著搜集方法、檢測(cè)手段、生物活性檢測(cè)體系的完善和分析手段的進(jìn)步，對(duì)微生物揮發(fā)性物質(zhì)的深化研究成為可能。目前，有關(guān)這方面的研究國(guó)內(nèi)外尚不多。國(guó)內(nèi)也只是最

3、近23年內(nèi)有個(gè)別粗淺的報(bào)道，只是簡(jiǎn)單研究了揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)某一種病原菌的抑制作用及其成分的簡(jiǎn)單分析，但都未對(duì)其生物活性和成分作進(jìn)一步的深化研究。陳華等62022對(duì)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(duì)灰霉病菌孢子和菌絲生長(zhǎng)有抑制作用，吳艷等72022報(bào)道了1株組合baillussp.l-8產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)對(duì)立枯絲核菌的抑制作用，提醒了菌代謝過(guò)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(jī)制，同時(shí)說(shuō)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(duì)其有效成分和構(gòu)造做進(jìn)一步研究。郭華等82022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

4、術(shù)g/s對(duì)其成分進(jìn)展了別離鑒定。劉高強(qiáng)等92022利用頂空氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法對(duì)靈芝發(fā)酵物中的揮發(fā)性物質(zhì)的組分進(jìn)展了研究。2.2國(guó)外研究進(jìn)展國(guó)外對(duì)微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究比較早，shlleretal.102002采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，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(xì)菌、真菌和病毒病原菌的系統(tǒng)抗性的報(bào)道，但對(duì)微生物揮發(fā)性物質(zhì)調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)發(fā)育和誘導(dǎo)植物對(duì)植物病害的系統(tǒng)抗性的報(bào)道相對(duì)很少11。ryuetal.122022報(bào)道了細(xì)菌

5、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(jìn)擬南芥的生長(zhǎng)，說(shuō)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(hào)分子。ryuetal.132022首次報(bào)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(dǎo)擬南芥產(chǎn)生對(duì)番茄軟腐病的抗性，試驗(yàn)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(dǎo)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(dǎo)途徑是依賴于乙烯的，而非依賴于水楊酸和茉莉酸途徑。faragetal.142022采用頂空固相微萃取并結(jié)合交氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)，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(duì)擬南芥的促生長(zhǎng)作用，提醒了支鏈乙醇可以作為2，

6、3-丁二醇的替代物，成為一種新型的有前景的誘導(dǎo)植物的系統(tǒng)抗性的誘導(dǎo)劑或激發(fā)子。bhaskaretal.2022報(bào)道了1株枯草芽孢桿菌baillussubtilis的揮發(fā)性物質(zhì)，在平板對(duì)峙培養(yǎng)中對(duì)6種病原真菌的拮抗作用，能引起菌絲和孢子構(gòu)造方面的畸形，而且揮發(fā)性物質(zhì)的拮抗作用比擴(kuò)散性物質(zhì)的作用要大。fernandetal.152022首次對(duì)細(xì)菌的揮發(fā)性物質(zhì)的鑒定和生防作用進(jìn)展了報(bào)道，從芥花和大豆中別離到1株細(xì)菌，體外和土壤試驗(yàn)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(zhǎng)，其中對(duì)囊孢子的抑制率到達(dá)54%90%。隨后對(duì)揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)展了別離鑒定，結(jié)果說(shuō)明揮發(fā)性物質(zhì)包括醛類、醇類、

7、酮類和硫化物。在別離的23種物質(zhì)中有6種抑制菌絲生長(zhǎng)和菌核的生成，這6類物質(zhì)為苯丙噻唑、環(huán)己醇、癸醛、二甲基三硫化物、2-乙基-1-己醇和壬醛。kaietal.162022采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)g/s對(duì)不同細(xì)菌的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)展了研究，結(jié)果說(shuō)明不同細(xì)菌能產(chǎn)生130種揮發(fā)性化合物，而且大多數(shù)化合物是特有的。3結(jié)語(yǔ)綜合上述國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究，研究的對(duì)象包括細(xì)菌、放線菌和真菌。其中對(duì)細(xì)菌的報(bào)道占大多數(shù)，包括芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、假單胞桿菌等，這些細(xì)菌別離自土壤、植物體表以及灌木叢，而別離自植物體內(nèi)的內(nèi)生菌，目前國(guó)內(nèi)外還沒(méi)有相關(guān)的報(bào)道。內(nèi)生菌由于與其宿主植物長(zhǎng)期共同生活，獲得了某

8、些相關(guān)基因的直接傳遞，因此具備了一樣次級(jí)代謝產(chǎn)物的生物合成途徑，可以產(chǎn)生宿主植物所產(chǎn)生的某些殺蟲(chóng)、抗菌以及促進(jìn)植物生長(zhǎng)活性成分，而這些有效成分可來(lái)自于內(nèi)生菌所產(chǎn)生的揮發(fā)性物質(zhì)。這樣，植物源農(nóng)藥的有效成分就可望利用它們的某些內(nèi)生菌來(lái)工業(yè)化消費(fèi)，從而有效解決植物源農(nóng)藥消費(fèi)原料問(wèn)題、規(guī)?；M(fèi)問(wèn)題及制劑現(xiàn)代化等問(wèn)題，為我國(guó)植物源農(nóng)藥的廣泛使用和農(nóng)業(yè)消費(fèi)的無(wú)公害化做出本質(zhì)性奉獻(xiàn)。4參考文獻(xiàn)1張薇，程政紅，劉云國(guó)，等.植物揮發(fā)性物質(zhì)成分分析及抑菌作用研究j.生態(tài)環(huán)境，2022，l63：1455-1459.2geirkk，arieb，sverrek，etal.disrepanyinlabratryandf

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