概念:竞争作用(competition)是指
微生物间在生活空间和营养物质的绝对量不足时.两种或多种微生物群体对同一资源的同时需求发生的争夺现象。
拮抗微生物也可以通过快速生长和繁殖而夺取水分养分、占有空间、消耗氧气等削弱以至排除同一生境中的某些
病原物。一些
细菌、
酵母菌和
丝状真菌能通过对养分和位点的竞争抑制灰霉病菌的生长。这些资源包括营养物质、氧气及空间,因此,竞争类型分为营养竞争和空间竞争。
详细内容
竞争作用是指生物个体间在
生活空间和
营养物质的绝对量不足时,两种或多种生物群体对同一资源的同时需求发生的争夺现象。由于亲缘关系相近的微生物对环境、营养物质的需要也比较相近,所以也较易发生生态位和营养物质的竞争。
拮抗微生物通过快速生长和繁殖而夺取水分、养分或占有空间、消耗氧气等削弱、以致排除同一生活环境中的某些病原物。竞争作用是抗病微生物发挥作用的防病机制之一,微生物竞争作用主要包括对营养物质、氧气和生长空间的竞争。在一些抗病微生物中,它们抗病的主要机制不是产生抗菌物质,而是通过与病原物对营养和空间的竞争,达到控制病菌生长的目的。例如,一些
细菌、
酵母菌和
丝状真菌,能通过对养分和位点竞争抑制多种病菌的生长。在植物根部病害的过程中需要外源能量特别是一些特殊养分。
是竞争作用在植病生防研究初期未受应有重视的直接原因。随着植物病害生物防治研究的不断深入,国内外学者对这一作用机制展开了广泛的研究。据有关研究资料介绍,植物根际促生细菌(PGPR)能够利用植物根际提供的良好的生态位点在植物根际快速、持续、稳定的定殖,可阻碍根际有害细菌(deleterious,rhizobacteria.DRB),植物根际促生细菌(PGPR)与其争夺营养物质.抑制病菌的生长,促进病物正常发育。再如许多研究表明,植物内生菌进入寄主植物的途径和方式与病原菌基本相似,它可以优先占据病原菌的入侵位点,与病原菌争夺营养,并可在入侵部位分泌抗菌物质,阻止病原菌入侵(Huang,1987)。
竞争作用:1.是指生物个体间对自然资源不足而发生的争夺现象。它一方面表现为生存空间的竞争,另一方面表现为对食料营养需求的竞争。这也是植病生防经常利用的一种控制手段。针对空间竞争,可接种较病菌生长迅速且繁殖快的益菌,令其尽早长满植物易感部位,形成保护墙,以导致病菌到来难以立足,如国外在松树植株伤口处接种大隔伏革菌,待其迅速长满,便防止多年层孔菌的危害。针对营养消耗竞争,是接种生长快、耗营养的益菌,过早耗掉植物弱的或死组织营养,但不侵害健康部位,造成因病菌生存条件的丧失而受抑制。如农田系统中利用菜豆和大麦轮作,可控制
菜豆根腐病的危害。2:激素间相互影响表现之一。另三种是协同作用、拮抗作用和允许作用。
分类
营养竞争
在土壤中这些资源包括营养物质、氧气和水。营养物质(包括碳、氮及维生素等)决定病菌的生长和侵染,往往成为叶面微生物增殖的限制因素。叶面物理结构和养分分布的异质性决定了附生微
生物分布的不均匀性,病菌也往往存在特殊的侵染位点,因此拮抗菌与病菌的小生境(nide)越接近,则竞争作用越激烈。
(1)氮素和
铁离子,在氮素含量低的土壤微环境中微生物间对氮素的竞争剧烈,这是一些真菌在这种环境中占据优势的主要原因;根围有益微生物对铁离子的竞争利用,是抑制根围有害微生物病原菌的主要原因之一。
(2)土壤微生物对氧气的竞争同样重要,土壤中普遍存在厌氧(anaerobiosis)微环境,且这种现象大多分布在土壤表面数厘米深的耕层中,因此对土壤微环境中厌氧的耐性,也赋予了一些微生物竞争存活的优势,通常
矿质养分在土壤中含量较高,因此一般不会发生这类养分的竞争。
(3)在土壤中一般不会发生对水的竞争,对干旱土壤低水势耐性较高的微生物赋予其竞争存活上的优势,土壤真菌可通过其自身的代谢活动产生所需要的水,不仅仅是消耗土壤中的水。
此外,有的植物根圈周围生活着阻碍植物生长的根际有害细菌(deleterious rhizobacteria,DRB),植物根际促生细菌(PGPR)能够阻碍DRB着生于根上,从而排除了影响作物根部的有害因子,使作物得以很好地生长。
嗜铁素(siderophores)是一类对铁离子具有专一性结合能力的化合物,寄主植物、病原菌以及拮抗菌均能产生这类物质。作为拮抗菌的抑病机制之一,
荧光假单胞菌(Pseudomonas)产生的噬铁素(Siderophore)络合根围铁离子,使病菌得不到足够的铁元素营养而抑制生长发育,减轻病菌对植物的危害,因而改善植物生长发育,荧光假单胞菌对黄瓜枯萎菌(F.oxysporumf.sp.cucurnerinum)、亚麻枯萎菌(F.0.f.sp.1ini)、腐霉菌(Pythium spp.)、
小麦全蚀病菌有抑制作用,通过细菌产生的铁的螯合物(pseudobactin)对铁营养竞争来实现的。
位点竞争
作为生防菌,荧光假单胞菌首先能够定殖于作物根际或根表,然后依靠所产生的噬铁素或抗生素起作用。叶面喷雾后荧光假单胞菌可在小麦叶表和叶内定殖,并能由上向下转移到根部。以荧光菌菌株P32等处理
小麦种子,发现细菌能在幼根表面形成一均匀保护层,其厚度约为10个菌体长度左右;没有防病作用的菌株则不产生保护层,仅有随机出现的微菌落,荧光假单胞菌在根部的定殖保护了病原菌的侵染位点,减少了浸染机会,是防病作用的关键因素之一。荧光菌在根际定殖的能力与它同根系分泌物的凝集反应有关。
抑菌物质的产生以及对侵染位点的竞争。一些拮抗菌在寄主体内可以产生足以直接抑制病菌的抑菌物质,这是一些拮抗菌具有防病作用的直接原因。放射农杆菌(Agrobacterium radiobacter)K84菌系通过产生抗菌物质(农杆菌素84)抑制根癌农杆菌(A tumefaciens)的致瘤作用。利用非致病的
尖孢镰刀菌防治
黄瓜枯萎病(Fusarium.osysporum f.sp.cucumerinum)的机制不仅仅在于非致病菌的诱发抗性作用上,非致病菌对黄瓜根围以及病菌侵染位点的竞争也是重要的防病机制。