微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究現(xiàn)狀分析論文

導(dǎo)語：微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究現(xiàn)狀分析論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

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)的研究已成為一個研究的熱點。對微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究進(jìn)展進(jìn)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(xué)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(yīng)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(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展和昆蟲取食的化學(xué)防御因子，也可能作為報警信號（warningsigna1）參與植物通訊，或作為捕食者的引導(dǎo)信號（guidingcue），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)（volatileorganiccompo-unds，VOCs）包括：碳?xì)浠衔铮ㄈ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國內(nèi)研究進(jìn)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(guān)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(jìn)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Bacillussp.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(jié)構(gòu)做進(jìn)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(shù)（GC/MS）對其成分進(jìn)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(jìn)行了研究。

2.2國外研究進(jìn)展

國外對微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究比較早，Schlleretal.[10]（2002）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(dǎo)植物對植物病害的系統(tǒng)抗性的報道相對很少[11]。Ryuetal.[12]（2003）報道了細(xì)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(jìn)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。Ryuetal.[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(dǎo)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(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.[14]（2006）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(dǎo)植物的系統(tǒng)抗性的誘導(dǎo)劑或激發(fā)子。

Bhaskaretal.（2005）報道了1株枯草芽孢桿菌（Bacillussubtilis）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(jié)構(gòu)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。Fernandoetal.[15]（2005）首次對細(xì)菌的揮發(fā)性物質(zhì)的鑒定和生防作用進(jìn)行了報道，從芥花和大豆中分離到1株細(xì)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(dá)到54%~90%。隨后對揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了分離鑒定，結(jié)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種抑制菌絲生長和菌核的生成，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.[16]（2007）采用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（GC/MS）對不同細(xì)菌的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明不同細(xì)菌能產(chǎn)生1~30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

綜合上述國內(nèi)外學(xué)者對微生物揮發(fā)性物質(zhì)的研究，研究的對象包括細(xì)菌、放線菌和真菌。其中對細(xì)菌的報道占大多數(shù)，包括芽孢桿菌、解淀粉芽孢桿菌、假單胞桿菌等，這些細(xì)菌分離自土壤、植物體表以及灌木叢，而分離自植物體內(nèi)的內(nèi)生菌，目前國內(nèi)外還沒有相關(guān)的報道。內(nèi)生菌由于與其宿主植物長期共同生活，獲得了某些相關(guān)基因的直接傳遞，因而具備了相同次級代謝產(chǎn)物的生物合成途徑，能夠產(chǎn)生宿主植物所產(chǎn)生的某些殺蟲、抗菌以及促進(jìn)植物生長活性成分，而這些有效成分可來自于內(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)生菌來工業(yè)化生產(chǎn)，從而有效解決植物源農(nóng)藥生產(chǎn)原料問題、規(guī)模化生產(chǎn)問題及制劑現(xiàn)代化等問題，為我國植物源農(nóng)藥的廣泛使用和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的無公害化做出實質(zhì)性貢獻(xiàn)。

4參考文獻(xiàn)

[1]張薇，程政紅，劉云國，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，2007，l6（3）：1455-1459.

[2]GEIRKK，MARIEB，SVERREK，etal.DiscrepancyinlaboratoryandfieldattractionofapplefruitmothArgyresthiaconjugellatohostplantvolatiles[J].PhysiologicalEntomology，2008，33（1）：1-6.

[3]何培青，柳春燕，郝林華，等.植物揮發(fā)性物質(zhì)與植物抗病防御反應(yīng)[J].植物生理學(xué)通訊，2005，41（1）：105-110.

[4]DEMORAESCM，LEWISWJP，PAREW，eta1.Herbivore-infestedplantsselectivelyattactparasitoids[J].Nature，1998（393）：570-573.

[5]OBARAN，HASEGAWAM，KODAMAO.Inducedvolatilesinelicitor-treatedandriceblastfungus-inoculatedriceleaves[J].BiosciBiotechnolBiochem，2002，66（12）：2549-2559.

[6]陳華，鄭之明，余增亮.枯草芽孢桿菌JA脂肽類及揮發(fā)性物質(zhì)抑菌效應(yīng)的研究[J].微生物學(xué)通報，2008，35（1）：11-14.

[7]吳艷，閆豫君，趙思峰.組合芽孢桿菌抑菌物質(zhì)特性及其抑菌效果研究[J].西北農(nóng)學(xué)報，2007，16（5）：266-270.

[8]郭華，侯冬巖，回瑞華，等.環(huán)棱褐孔菌揮發(fā)性化學(xué)成分的分析[J].鞍山師范學(xué)院學(xué)報，2005，7（6）：49-51.

[9]劉高強，王曉玲.頂空氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法分析靈芝發(fā)酵物中的揮發(fā)性物質(zhì)[J].菌物學(xué)報，2007，26（3）：389-395.

[10]BHASKARC，ANITAP.LOKMS.DiffusibleandvolatilecompoundsproducedbyanantagonisticBacillussubtilisstraincausestructuraldeformationsinpathogenicfungiinvitro[J].MycologicalResearch，2005（160）：75-78.

[11]ZEHNDERGW，YAOC，MURPHYJF，etal.Inductionofresistanceintomatoagainstcucumbermosaicvirusbyplantgrowth-promotingrhizobacteria[J].BiolControl，2002（45）：127-137.

[12]RYUCM，F(xiàn)ARAGMA，HUCH.etal.BacterialvolatilespromotegrowthinArabidopsis[J].ProcNatlAcadSciUSA，2003，100（14）：4927-4932.

[13]RYUCM，F(xiàn)ARAGMA，HUCH.etal.Bacterialvolatilesinducesyste-micresistanceinArabidopsis[J].PlantPhysiol，2005（134）：1017-1026.

[14]FARAGMA，RYUCM，SUMNERLW.etal.GC-MSSPMEprofi-lingofrhizobacterialvolatilesrevealsprospectiveinducersofgrowthpromotionandinducedsystemicresistanceinplants[J].Phytochemistry，2006，67（20）：2262-2268.

[15]FERNANDOWG，RAMARATHNAMR，KRISHNAMOORTHYAS，etal.SavchukSC.Identificationanduseofpotentialbacterialorganicantifungalvolatilesinbiocontrol[J].SoilBiolBiochem，2005（37）：955-964.

[16]KAIM，EFFMERTU，BERGG，etal.VolatilesofbacterialantagonistsinhibitmycelialgrowthoftheplantpathogenRhizoctoniasolani[J].ArchMicrobiol，2007，187（5）：351-360.