兼具殺菌保護(hù)作用的殺菌劑-多粘類芽孢桿菌

多粘類芽孢桿菌（Paenibacilluspolymyxa

Ash,Priest＆Collins）是一種產(chǎn)芽孢，具有固氮能力的革蘭氏陽(yáng)性細(xì)菌，多粘類芽孢桿菌及其代謝產(chǎn)物廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)，工礦業(yè)及廢水處理等方面，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署（EPA）已將其列為可商業(yè)上應(yīng)用的微生物種類之一，此外我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部也將其列為免做安全鑒定的一級(jí)菌種。作用機(jī)理1

營(yíng)養(yǎng)和空間位點(diǎn)的競(jìng)爭(zhēng)：多粘類芽孢桿菌的芽孢利用植物葉面和根部的營(yíng)養(yǎng)和水分繁殖，與植物病原菌爭(zhēng)奪同一環(huán)境內(nèi)的空間、營(yíng)養(yǎng)、氧氣等，其芽孢優(yōu)勢(shì)在于營(yíng)養(yǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力強(qiáng)、抗菌物質(zhì)產(chǎn)生量高、生長(zhǎng)速度快及適應(yīng)性強(qiáng)等特性，快速生長(zhǎng)成為優(yōu)勢(shì)菌群，占據(jù)生態(tài)優(yōu)勢(shì)，在植物表面形成保護(hù)膜，阻止病菌侵染，使病菌沒有生存空間，表現(xiàn)其持效期長(zhǎng)。2

產(chǎn)生抗菌活性物質(zhì)：①作用于細(xì)菌細(xì)胞膜，產(chǎn)生肽類抗菌物質(zhì)，如多粘菌素，粘菌素，環(huán)桿菌素等，其作用位點(diǎn)為細(xì)菌的細(xì)胞膜，如多粘菌素分子中的環(huán)狀結(jié)構(gòu)能插入細(xì)菌細(xì)胞膜從而改變細(xì)菌細(xì)胞膜的滲透性，造成細(xì)菌內(nèi)含物的流失，最終導(dǎo)致細(xì)菌死亡。②作用于真菌細(xì)胞壁，多粘芽孢桿菌產(chǎn)生的拮抗蛋白質(zhì)大多數(shù)為細(xì)胞壁降解酶類，如β-1,3-葡聚糖酶、幾丁質(zhì)酶等。β-1,3-葡聚糖酶可水解β-1,3-葡聚糖中的β-1,3-糖苷鍵，從而抑制植物病原真菌的生長(zhǎng)與增殖。同時(shí)分泌的核苷類抗菌素多氧霉素作用于病原真菌細(xì)胞壁，能引起真菌生長(zhǎng)時(shí)的菌絲尖端形成膨脹泡而破裂。③活菌體直接抑制，多粘類芽孢桿菌活菌體能抑制鐮刀菌的生長(zhǎng)，而無菌濾液對(duì)鐮刀菌無作用。這說明這株多粘類芽孢桿菌對(duì)鐮刀菌的抑制是活菌體直接起抑制作用。④保護(hù)作用，多粘類芽孢桿菌可以產(chǎn)生胞外多糖，保護(hù)植物免受病原體侵害；該菌和植物根系的相互作用也會(huì)導(dǎo)致根毛發(fā)生物理變化。3

誘導(dǎo)作用：多粘類芽孢桿菌不僅能直接殺死病原菌，還能通過與植物之間的互作來起到抗病效果。誘導(dǎo)植物系統(tǒng)抗性是植物被環(huán)境中的非生物或生物因子激活產(chǎn)生的對(duì)隨后的病原菌侵染具有抵抗性的特征。4

提供營(yíng)養(yǎng)：多粘類芽孢桿菌能夠通過固氮和溶磷為植物提供植物自身難以吸收的氮源和磷肥養(yǎng)料。多粘類芽孢桿菌能在植物根尖定植并形成生物膜，并且在根部維管柱外的細(xì)胞內(nèi)空間積累，產(chǎn)生的生物膜能夠大大加速植物吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的過程。生物學(xué)特征多粘類芽孢桿菌KN-03為厚壁菌門—芽孢桿菌綱—芽孢桿菌目—類芽孢桿菌科—類芽孢桿菌屬，微生物類殺菌劑。接種于LB固體培養(yǎng)基上，28℃培養(yǎng)24h后觀察：菌落呈乳脂色，濕潤(rùn)光滑；菌體為直或近直的桿狀，長(zhǎng)2～5μm，寬0.6～0.8μm，有莢膜，周生鞭毛；橢圓形芽孢使孢囊膨大，芽孢中生到端生。在PDA平板上，菌落較小，白色或淡黃色，圓形，菌面稍凸起或不凸起，邊緣整齊，表面有光澤，光滑濕潤(rùn)，半透明到不透明；在牛肉汁瓊脂培養(yǎng)基上，菌落較薄，呈灰白色，濕潤(rùn)光滑，無菌膜，液體澄清；在斜面培養(yǎng)基上生長(zhǎng)良好，菌苔線狀、扁平，表面光滑、半透明。兼性厭氧，分解葡萄糖和其他糖類產(chǎn)酸。紫外線可殺滅。pH4～7時(shí)穩(wěn)定，產(chǎn)品在5℃，常溫2年內(nèi)貯存均穩(wěn)定。理化性質(zhì)產(chǎn)品外觀為可流動(dòng)、易測(cè)量體積的棕黃色至褐色懸浮液體，密度（20℃）1.0097g/cm3，多粘類芽孢桿菌KN-03含量CFU/g≥5.0×108，雜菌率≤3.0%，pH值范圍為4.5～6.5，濕篩試驗(yàn)（通過150μm試驗(yàn)篩）＞98%；懸浮率≥80%；持久起泡性≤50mL。不易燃，對(duì)包裝無腐蝕，無熱爆炸性。毒性5億CFU/g多粘類芽孢桿菌KN-03懸浮劑對(duì)大鼠急性經(jīng)口經(jīng)皮LD50＞5,000mg/kg、經(jīng)皮LD50＞2,000mg/kg，急性吸入LC50＞2,100mg/m3；對(duì)兔皮膚無刺激性，眼睛無激性；豚鼠皮膚變態(tài)反應(yīng)（致敏性）試驗(yàn)結(jié)果為弱致敏性；5億CFU/g多粘類芽胞桿菌KN-03懸浮劑為低毒殺蟲劑。環(huán)境生物安全性評(píng)價(jià)5億CFU/g多粘類芽孢桿菌KN-03懸浮劑對(duì)斑馬魚急性毒性LC50（96h）＞100mga.i./L；日本鵪鶉LD50（168h）＞1,000mga.i./kg·bw；對(duì)意大利蜜蜂急性攝入毒性LC50（48h）＞2,000mga.i./L，接觸毒性LD50（48h）＞100μga.i./蜂；對(duì)家蠶LC50（96h）＞2,000mga.i./L；對(duì)魚，鳥，蜜蜂，家蠶低毒。登記對(duì)象黃瓜細(xì)菌性角斑病，160～200mL/667m2，在角斑病發(fā)病初期噴霧，每隔7～10d，連用2～3次；小麥赤霉病，400～600mL/667m2，在小麥抽穗揚(yáng)花初