在现代农业生产中，随着化学农药的长期大量使用，其带来的环境污染、病原菌抗药性增强以及农产品残留等问题日益凸显。因此，寻找绿色、环保且高效的生物防治方法成为农业科研的重要方向。芽孢杆菌作为一种广泛应用于农业生产的微生物，因其对多种植物病害具有显著的生物防治作用而备受关注。其生防机制主要体现在竞争作用、拮抗作用和诱导植物抗性作用三个核心方面。

 

一、竞争作用

 

竞争作用是生防微生物发挥作用的重要机制之一。竞争主要包括有营养竞争和位点竞争。其中，营养竞争只在少数菌株中发现，如枯草芽孢杆菌中有些菌株通过产生一种铁载体与植物病原菌竞争铁元素，从而抑制病原菌的生长，而使枯草芽孢杆菌占据一定的生态位。枯草芽孢杆菌以位点竞争占优势，位点竞争方式是在植物根际、体表或体内和土壤中定植。

 

二、拮抗作用

 

拮抗作用主要是指微生物通过生物合成产生多种抗菌物质抑制有害病原菌的生长或直接将病原菌杀灭。这些抗菌物质包括有抗菌肽、脂肽类、降解酶、非糖类抗生素、大环内酯类及多烯类等。

枯草芽孢杆菌产生的抗菌物质主要通过溶解病原菌的细胞壁或细胞膜，造成其原生质泄漏而使菌丝断裂或畸形，同时抑制其孢子萌发。有些抗菌物质还能在植物根部形成一层能保护根部免遭病原菌入侵的生物膜，该膜能保护植物根部免受病原菌的入侵。由于芽孢杆菌合成的抗菌物质种类很多，因此这些结构不同的抗菌物质对病原菌的抑制机制也不同。有些菌株能同时合成和分泌多种结构相似的抗菌物质，它们对抑菌具有协同作用，因此抑菌效果更明显。

 

三、诱导植物抗性作用

 

芽孢杆菌还能通过诱发植物自身的抗病机制从而增强植物的抗病性能，这是生防菌发挥生物防治作用的一个重要方面。例如，一些枯草芽孢杆菌菌株能产生与植物抗性蛋白合成基因表达相关的信号蛋白，诱导植物合成抗性蛋白，从而使植物产生抗病性能，而且能通过分泌相关蛋白如丝氨酸专性肽链内切酶直接诱导植物产生抗性。

 

除上述3方面的生物防治机制外，枯草芽孢杆菌能通过合成植物生长素、细胞分裂素、玉米素、脱落酸和赤霉素等促进植物根系和植株生长而间接地增强植物的抗病能力。

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