Progress on Biological Control of Tobacco Target Spot Disease

生物防治是一种高效且安全的绿色防控手段，具有对人畜安全、环境兼容性好、有助于保护生物多样性、不易产生抗性及来源广泛等优点。研究发现，灰色链霉菌和芽孢杆菌对烟草靶斑病均有较好的抑制效果^[14-16]。莽春霞^[14]从土壤中筛选出对烟草靶斑病具有良好拮抗作用的生防链霉菌S128，其在离体叶片上的防效达69.93%。芽孢杆菌(Bacillus)是一种植物根际促生菌，广泛应用于生物防治领域，对紫外线、高盐、高酸、高热和辐射等具有很强的抗性，能够在植物生长过程中发挥重要作用，多数能产生植酸酶。已有研究证实，贝莱斯芽孢杆菌具有一定的防病促生能力，该菌分布广泛，对人畜无毒无害，符合绿色环保理念，不会造成环境污染，且其抑菌谱广。此外，具有生物拮抗作用的木霉菌对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的靶斑病具有很好的治疗作用。其中，哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum Rifai)可抑制靶斑病病原菌的生长，对该病有较好的防治作用。

当前，烟草靶斑病的防治方法包括抗病品种培育、化学防治和生物防治等。抗病品种培育依赖种质资源的筛选，然而，很难筛选出对立枯丝核菌(Rhizoctonia solani Kühn)具有稳定抗性的抗病品种^[17]。化学防治通常涉及化学药剂在苗期的消毒处理，以降低早期病害的发生率。在大田生长阶段，化学药剂的施用能有效地控制烟草靶斑病，但其对环境健康存在潜在危害。随着绿色可持续农业理念的普及，开发安全有效且环境兼容性好的防治方法成为当前研究的重要方向。在此背景下，生物防治作为一种可行的替代方案日益受到重视。近年来，我国各大烟区在烟草靶斑病生物防治技术的研发中积极投入，致力于研发出高效的生防菌剂。

研究发现，灰色链霉菌(Streptomyces griseus)和芽孢杆菌(Bacillus)对烟草靶标病菌有较好的抑制效果^[15-17]。8 %井冈霉素可溶液剂的田间防效优于多抗霉素、噻呋酰胺和菌核净等常用药剂^[18]。基于此，本文系统梳理了灰色链霉菌、芽孢杆菌及井冈霉素在烟草靶斑病生物防治中的最新进展，旨在为构建绿色、高效的病害防控技术体系提供理论依据与实践参考。

灰色链霉菌(Streptomyces griseus)隶属链霉菌科，其次级代谢产物大多具有抗菌和抗病毒活性^[19-20]。因此，它在诸多烟草病害的防治中发挥着重大作用，例如黑胫病、青枯病、赤星病、花叶病毒病等^[21-35]。莽春霞^[14]自辽宁省丹东市烟田土壤中分离得到灰色链霉菌，该菌落呈灰白色，单个菌落形态扁平，多为圆形或近圆形，表面干燥，边缘不光滑，呈轮纹状生长。在显微镜下观察孢子及孢子丝形态，发现该菌孢子量多、表面光滑、形状有圆形和椭圆形，平均每个孢子链含14个孢子。

芽孢杆菌(Bacillus)是革兰氏阳性菌，其特征是能在恶劣环境下产生有较强抗逆性的芽孢。据《伯杰氏系统细菌学手册》记载，该菌属已有142种芽孢杆菌被鉴定，而且数量还在不断增加。作为植物根际促生菌的重要一员，芽孢杆菌(Bacillus)具有耐紫外线、耐盐、耐酸碱及耐高温辐射等特性，已经作为生防菌剂大量应用于植物病害防治领域。芽孢杆菌有多个分支，包括贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)、解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)等^[36-46]。

贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)由Ruiz-Garcia等^[47]在西班牙贝莱斯河水中分离获得，所获的两株菌分别编号为CR-14b和CR-502T。如今，芽孢杆菌已广泛应用于烟草病害防治。夏丽娟等^[48]针对烟草白粉病进行研究，证实其对烟草白粉病有较好的抑制效果，且防效优于枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)，有持效期长、稳定性好等特点。此外，贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)还可与其他生物质材料联用以增强防治成效。例如，曹帅等^[49]发现，B. velezensis B4-7与5% 水稻秸秆生物炭协同，对烟草青枯病防效可达80.6%；陈丹阳等^[15]自健康烟株根际筛得一株B. velezensis，平板对峙抑菌活性显著；此外，汤佳萸^[16]等在广西发现了烟草靶斑病，进行离体抑菌试验后发现贝莱斯芽孢杆菌CY30对该病菌抑菌率达64.5%。

2001年，Yoshida等^[50]于健康桑叶中分离获得B. amyloliquefaciens RC-2，其活性成分为环脂肽Iturin A2，可破坏病原菌膜结构。目前，解淀粉芽孢杆菌(B. amyloliquefaciens)已应用于植物病害防治。段海明等^[51]通过抑菌圈法发现，解淀粉芽孢杆菌的发酵上清液30倍稀释液对葡萄白腐病菌的抑制率达90%，表明B. amyloliquefaciens的发酵产物具有潜在的开发利用前景。胡进玲^[52]发现解淀粉芽孢杆菌LYZ69对苜蓿炭疽病抑菌率为91.56%，喷施解淀粉芽孢杆菌LYZ69的植株发病率从100%降低到55.32%，死亡率从85.56%降至0。同时该菌对霜霉、褐斑及茎点霉叶斑病亦有显著抑制，表明其广谱抗性较好。邹海露^[53]在湖南烟区筛选得到GT-5与GT-6两株解淀粉芽孢杆菌，二者对烟草靶斑病病原菌的抑菌率分别为63.98% 与50.07%，具备进一步开发价值。

井冈霉素最早由沈寅初院士于井冈山地区的土壤中发现，是我国自主开发并大规模生产应用的农用抗生素，主要用于水稻纹枯病的防治^[54-61]。井冈霉素具有较强的内吸性，易被菌体细胞吸收并在其内部迅速传导，起到干扰和抑制菌体细胞生长和发育的作用。

在井冈霉素对土壤可培养微生物的生态效应研究中，有学者发现，随着井冈霉素浓度梯度的增大，土壤中细菌、放线菌和真菌的数量呈先增加后减少的变化趋势；具体而言，在低浓度条件下，其毒性极低，而当浓度较高时则表现出一定毒性，但短时间内微生物群落可自行恢复。然而，若浓度过高，可能对土壤微生物造成不可恢复的影响^[62]。由此可见，低浓度的井冈霉素对土壤危害小，且能促进土壤微生物的活动，可作为绿色生防药剂使用。刘海民^[63]在井冈霉素防治水稻纹枯病作用机理的研究中发现，井冈霉素的防治效果可能与其能抑制海藻糖酶的活性有关。复配研究亦表明，井冈霉素与蜡质芽孢杆菌SC混用对水稻纹枯病的防效达90%，发病率由49.29%降至8.44%，显著优于单剂^[64]。目前，该配方思路已被引伸至烟草靶斑病防控，成为化学—生物防治协同减量的重要模板。

有学者以烟草靶斑病为靶标，系统比较了灰色链霉菌(Streptomyces griseus)与胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus Krassilnikov)、侧孢芽孢杆菌(Breibacillus laterosporus)、多粘类芽孢杆菌(Paenibacillus polymyxa)、哈茨木霉菌(Trichoderma harzianum Rifai)、枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)和地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis)6种商品化生防菌剂的离体抑菌活性，抑菌效果从高到低依次为枯草芽孢杆菌(94.26%)、灰色链霉菌(88.70%)、胶质芽孢杆菌(78.55%)、侧孢芽孢杆菌(77.54%)、多粘类芽孢杆菌(75.67%)、哈茨木霉菌(73.37%)，地衣芽孢杆菌(73.05%)。进一步探讨灰色链霉菌对烟草靶斑病病原菌的作用机理时发现，该菌可使病原菌的菌丝发生畸变，表现为菌丝节间变短、变粗、形态扭曲、菌丝分隔增多等现象，推测其可能通过溶解细胞壁致菌丝畸形，从而抑制病原菌生长^[14]。

温室试验结果表明，喷菌7 d后，灰色链霉菌的保护效果和防效分别为69.43%和67.32%，仅次于枯草芽孢杆菌(70.98 %和70.57 %)，显著优于其余5种商品菌剂。可见，灰色链霉菌兼具高效与稳定两大优势，是烟草靶斑病绿色防控的优选菌株。然而，实现田间大规模应用仍需注意选择合适的固体发酵基质，考虑加水量、接种量和装瓶量等因素的影响。后续应通过响应面法或人工智能算法建立标准化生产参数，以保证制剂质量与防效稳定性。

曹帅等^[49]发现贝莱斯芽孢杆菌B4-7联合5%水稻秸秆生物炭处理对病害的防治效果最佳，防效可达80.59%。该菌株主要通过营养和生态位竞争、拮抗及诱导等作用机制减少病原菌对资源的占据，有效降低病原菌的数量，实现病害防控。因此，提高贝莱斯芽孢杆菌在资源竞争中的优势，是其发挥生防效能的关键。陈丹阳等^[15]发现，贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)在30 ℃条件下保存30 d后，活菌率与相对活性仍保持较高水平。随着温度升高，活菌率与相对活性逐渐下降，但在强高温条件下，仍然保持一定的活力，表现出耐高温特性。在强酸条件(pH=2)下，活菌率与相对活性分别为24.11%和35.50%；在强碱条件(pH=12)下，活菌率与相对活性分别为16.19%和29.99%，表明该菌株有较强的耐酸碱性。此外，在与12种市售药剂(井冈霉素、甲基硫菌灵、菌核净、代森锰锌、腐霉利、噻氟酰胺、三唑酮、百菌清、甲硫·戊唑醇、退菌特、阿维哒菌灵、肟菌酯·戊唑醇)进行的抗药剂性试验中，均未出现抑菌圈，说明贝莱斯芽孢杆菌对这些药剂无抗性，具备良好的复配潜力。这一发现为其与化学药剂联合用于烟草靶斑病的防治提供了理论依据。

汤佳萸等^[16]发现贝莱斯芽孢杆菌CY30在实验室条件下对烟草靶斑病病原菌的抑菌率为64.5%。然而，田间试验结果显示，首次施药7 d后，防效为10.88%，第二次施药7 d后，防效达到26.23%，第三次施药7 d后，防效达到32.80%，防治效果并不理想，推测可能与当地烟叶叶际微生物群落结构不适宜该菌株定殖有关，具体机制有待进一步研究。

邹海露^[53]在染病烟田中收集健康烟株的根际土壤，制备成浓度为10^-6、10^-7和10^-8 g/mL的土壤悬浮液，涂布培养后经分离纯化获得多个单菌落。利用拮抗培养法筛选出2株对烟草靶斑病病原菌菌丝生长有明显抑制作用的解淀粉芽孢杆菌(Bacillus amyloliquefaciens)，分别命名为GT-5和GT-6。实验发现这两株菌对烟草靶斑病病原菌的抑制率分别为63.98%和50.07%，表现出良好的抑菌活性，具有潜在的生防应用价值。

马欣等^[18]开展了新登记农药8%井冈霉素可溶液剂对烟草靶斑病的田间防治试验，结果表明，与多抗霉素、噻呋酰胺和菌核净等常用药剂相比，井冈霉素防效最好。在辽宁省凤城烟田试验地，第一次施药后防效为86.94%，第二次施药后防效有所下降，为79.81%，平均防效达83.38%。而多抗霉素、噻呋酰胺和菌核净的平均防效分别为69.33%、79.31%和74.67%。上述结果表明，井冈霉素对烟草靶斑病的防治效果较好，适宜在田间施用。

李再明等^[65]在云南开展了10%井冈霉素水剂对烟草靶斑病的田间防治试验，结果显示其防治效果优于其他8种参试药剂。第一次施药后7 d，防效为62.58%，第二次施药前，防效为65.30%，第二次施药后7 d，防效为66.76%。其余8种参试药剂的防效在第一次施药后7 d为32.61%~55.13%，第二次施药前防效为39.17%~59.14%，第二次施药后7 d防效为41.13%~60.06%，此外，井冈霉素对烤烟经济性状的影响也最为显著，对比增产54.81%，其他8种防治烟草靶斑病的药剂，对比增产27.13%~48.15%。

当前，烟草靶斑病的研究基础仍显薄弱，诸多机制尚未阐明，直接制约了高效防控技术的突破。抗病种质资源稀缺，且选育周期长、难度大，进一步抬高了防治门槛。因此，“化学药剂为主”仍是生产上的主导策略。尽管化学药剂具有药效快、施用量少、成本低等优势，但长期频繁施用带来的土壤残留超标、微生态失衡及抗药性激增问题日益严峻。相比之下，生物防治有着诸多优点。一是环境污染小。生防菌或其活性代谢产物易降解，可显著降低面源污染。二是对作物有额外增益。部分菌株兼具防病与促生双重功能，有望减少化肥投入。三是对土壤友好。通过提高微生物多样性，重建根际微生态，增强土壤健康。然而，针对烟草靶斑病的生物防治实践仍然存在一些瓶颈，如对于烟草靶斑病的防治研究相对较少，没有足够的理论和数据支撑，难以大规模生产投入；配套体系不完善，一旦大规模发病，很难防治；已有报道显示，部分链霉菌和芽孢杆菌菌株对靶斑病病原菌抗性稳定，但可选项依旧稀少；生防菌的定殖能力与竞争活力极易受温度、pH、土著微生物群落等环境因素干扰，田间效果稳定性差；同菌株最适培养条件差异显著，多菌株联合发酵工艺复杂，规模化生产成本高。因此，后续研究应侧重开发可大规模防治烟草靶斑病的生防菌剂，在对已知有抗性的菌株进行实验的同时，提高生防菌株对环境资源的竞争能力也是发挥生防作用的关键。