全 文 ：植物保护科学
ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.24No.52008May
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紫茎泽兰是一种外来入侵的恶性杂草，由于其极
强的竞争力和传播力，在我国许多地区，尤其是西南部
大范围的蔓延，对农业生产和生活环境造成了极大的
危害。近年来，对紫茎泽兰的综合防治工作取得了很大
的进展。在人工拔除，化学防治等众多的防治方法中，
微生物防治以其高效、环保、无害的特点显示出重要的
社会意义和经济价值。
1紫茎泽兰的危害性
紫茎泽兰萌生力、繁殖力特强，易形成庞大的群体，
排斥其他植物的生长。一旦紫茎泽兰侵入，无论荒山、林
区、草场、田间，都会夺取其他物种的生存空间，破坏生
态平衡，破坏生物多样性。据调查，无紫茎泽兰分布的自
然草坡，鲜牧草产量可达1800kg/hm2左右，而同一地
区发生紫茎泽兰危害之后，鲜牧草产量不足300kg/
hm2，而紫茎泽兰却高达45000kg/hm2[1]。此外，紫茎泽
兰的枝叶有毒且有特殊的气味，牲畜误食或吸入紫茎泽
兰的花粉后，会引起腹泻、气喘、鼻腔糜烂流脓等病症。
老鼠吃了冻结干燥的紫茎泽兰叶片会导致肝中毒。人
如果接触紫茎泽兰过多，如进行拔除等操作时，会引起
头疼头晕，有的还会出现更重的中毒症状[1，2，3，4]。
紫茎泽兰入侵农田、果园、经济林带等经济作物生
长地20d后，土壤中的速效氮、速效磷、速效钾分别下
降56%~95%、46%~-53%、6%~33%，从而导致土壤肥
力下降、土地退化，作物产量大幅度下降，可造成粮食
减产3%~l1%[16]。
2紫茎泽兰的微生物防治
以微生物除草剂防除杂草是指利用植物病原微生
物使目标杂草感病致死的方法。它包括传统的微生物
防治法与微生物除草剂应用两方面。前者是指利用已
有的方法，不通过培养繁殖等现代先进技术，而只是在
杂草上接种一种能自生自存和自然扩散的病原菌，不
需要更多的处理。因此，又称为古典性方法。该方法尤
其适用于防治水生的、牧场或草原地区的杂草。而后者
是指通过将大量的微生物象除草剂那样使用后，来全
面杀死杂草的方法。该方法适用范围广、目标性强，是
近年来发展较快的一种[5]。
2.1研究现状
鉴于紫茎泽兰的危害性，国内外的许多科研人员，
紫茎泽兰的微生物防治研究进展
李丽萍,杨明嘉,谢响明
(北京林业大学生命科学院 北京100083)
摘 要:紫茎泽兰原产美洲的墨西哥,因其茎和叶柄呈紫色,故名紫茎泽兰。是一种世纪性的恶性杂草,在
国家环保总局公布的首批入侵国内的16种外来物种黑名单中,紫茎泽兰名列第一,被称为“生物癌症”。
在防治紫茎泽兰的众多方法中,微生物防治以其无污染,高安全性等优势越来越受到人们的关注。本文
概述了利用微生物防治紫茎泽兰的潜在优势,存在的问题以及开发前景。
关键词:紫茎泽兰:链格孢菌:生物防治
中图分类号:S435文献标识码:A
ProgressOnTheMicrobiologicalControlofEupatoriumCoelestinum
LiLiping,YangMingjia,XieXiangming
（ColegeofLifeScience,BeijingForestUniversity,Beijing100083）
Abstract:EupatoriumadenophorumSpreng，alsoknownasCroftonweed;isoneoftheworstinvasionalien
species,whichwasintroducedinYunnanProvinceofChinaaround1940,sincethenithasbeenspreading
rapidlyandcausedseriouseconomicloss.Alongwithother15invasiveexternalspecies,theweedhasbeen
listedintheWhitePaperbyTheStateEnvironmentalProtectionAdministrationofChina.Thispaperbriefly
reviewstheresearchprogressandprospectsonthemicrobiologicalcontroloftheweed.
KeyWords:Eupatoriumadenophorum,Croftonweed,Alternariaaltrenate，biologicalcontrol
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中国农学通报 第24卷 第5期 2008年 5月
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对其防治开展了大量的研究，包括化学防除，替代防
除，生物防除等。在生物防除方面采用从紫茎泽兰的的
原产地引进食性专一的天敌（泽兰实蝇），或通过某些
微生物的致毒作用，将入侵种的种群密度控制在生态
和经济危害水平之下的方法。该方法可以有效阻止紫
茎泽兰的生长和结籽，削弱紫茎泽兰的长势。但是就野
外观察发现，这种天敌对于控制紫茎泽兰的效果并不
理想[6]。
近年研究发现链格孢菌[Alternariaalternate(Fr.)
Keissler]菌株产生的毒素可对紫茎泽兰产生严重的破
坏[7]。万佐玺通过研究链格孢菌毒素对紫茎泽兰的致
病性，发现其对紫茎泽兰子叶期幼苗、紫茎泽兰成株
期的叶片有明显的致病作用[8]；戴新宾等通过研究链
格孢菌毒素对紫茎泽兰叶片光合作用的影响，认为在
毒素处理叶片上光合放氧速率和表现量子效率均明
显降低[9]。Chen等研究认为，链格孢菌毒素主要通过
抑制紫茎泽兰叶片光系统I的电子传递从而对其产
生毒害[10]。
2.2链格孢菌的形态特征及致病特征
链格孢菌(Alternariaalternata(Fr.)Keissler)，隶属
半知菌类(Fungilmperfecti),丛梗孢目(Moniliales)，暗梗
孢科(Dematiaceae)，砖隔孢亚科(Dictyosporoideae)，暗
色砖隔孢族 (Phaeodictyeae)，链格孢属 (交链孢霉属)
(Alternaria).链格孢菌的分生孢子梗暗色，分枝或不分
枝，有屈曲，长短不一，常扩大而具多个孢子痕，5～125
x3～6μm.顶生不分枝或偶有分枝的分生孢子链，分生
孢子链包括10或10个以上的分生孢子。单个分生孢
子成椭园形，榄褐色，长35~40μm，宽15μm，具纵横格
纹，横格常为5，纵格2至4[11，12]。
在紫茎泽兰叶的表面上产生的分生孢子，其链较
短，含分生孢子较少。由链格孢菌引起的紫茎泽兰叶片
上的病斑的颜色为深棕色，周缘不规则，直径1-5mm，
有时在病斑的周缘具狭暗深棕色的边缘。通常在中部
以下的叶子较多。在老叶上的病斑，有时扩展成片状或
块状，直至叶的大部分或整片叶子，最终导致整片叶子
枯死。
2.3链格孢菌的致病机理
要实现紫茎泽兰的微生物防治，弄清链格孢菌的
致病机理是关键。众多研究表明,引起细胞膜透性改变
是致病毒素作用于寄主后发生的普遍性反应,细胞膜
是毒素的最初作用位点。链格孢菌产生的致病毒素能
引起紫茎泽兰离体叶片细胞膜透性上升,K+、Na+渗漏
量增加,叶组织的膜脂过氧化加剧,MDA含量上升,说
明致病毒素引起细胞膜的伤害,造成膜功能的紊乱。但
是致病毒素在细胞膜上的受体以及信号的传递等有待
进一步研究[13]。
在进行活性氧与植物抗病性关系的研究中发现,
活性氧的产生与植物抵御病原体的侵染有关。一般情
况下植物体内活性氧的产生和清除处于动态平衡。致
病毒素处理后,紫茎泽兰离体叶片的POD、APX、CAT
的活性下降,可能使活性氧清除系统中酶系统遭到破
坏,活性氧过量积累,细胞因此受到伤害,最终使紫茎泽
兰叶片表现出受害症状[13]。
2.4微生物防治紫茎泽兰的优点
由于这些天然产生的植物毒素(1)具有种的特异
性；(2)具有各种不同的化学结构，且大多数是新的化
学结构，用经典的农药化学合成难以合成；(3)大多对
哺乳动物无毒或低毒；(4)相对于化学除草剂而言更易
于降解，不会引起生物灾害。因而具有除草剂活性的微
生物天然产物作为防治紫茎泽兰的除草剂，日益受到
人们的重视。
3存在的问题
虽然微生物在防治紫茎泽兰中表现出自己独特的
优势，但任何事物都有其局限性。微生物在作为除草剂
的研究、开发和应用都还存在一些突出的问题和困难，
困扰着紫茎泽兰微生物防除的发展。
首先，微生物除草剂的制剂加工困难。由于微生物
都是颗粒物质，且多是不溶于水的，这种颗粒性和疏水
性直接影响其制剂的湿润性、分散性和悬浮性等物理
性能[14]。有些真菌不易繁殖、产孢量低、孢子活力差、加
工成制剂后稳定性差，或多代繁殖后致病力下降。
其次是次生物质化学成分的复杂性。极少植物只
形成一种单一的次生物质，而往往是一组化学结构类
似的相关化合物。这为微生物除草剂的研究开发工作
带来许多困难，不仅分离提取和化学成分的确定难度
相当大，而且工作量也很大。
再者，寄主单一性。微生物除草剂对目标生物的选
择性极强。如在一个复杂的农业生态系统中往往是多
种杂草并存，而微生物除草剂只能作用于一种或几种
靶标生物，很难达到理想效果，使其推广及大规模生产
受到限制。
另外，环境因素影响防效。露水持续时间与湿度直
接影响真菌孢子及繁殖体的萌发、入侵、孢子产生及再
侵染，从而影响真菌除草剂的防效。由于大多数真菌能
在较宽的温度范围内萌发和浸染，所以温度比湿度对
防效的影响小。但温度影响入侵后病害的发展速度，一
般温度高时，发病快防效高。从万佐玺等人的试验结果
来看，链格孢菌的毒素产生与温度，PH等因素都有密
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切的关系[15]。
4微生物防治紫茎泽兰的前景
鉴于紫茎泽兰的微生物防除在以上方面存在的问
题，今后的研究重点应放在发酵、剂型加工、贮藏寿命
以及在可变的环境条件下提高活体微生物防除杂草的
田间效果，解决孢子的大规模生产和剂型加工技术；进
一步收集和鉴定紫茎泽兰病原菌，以便于发掘新的有
用的微生物天然产物，通过增加可利用的商品化的微
生物及其天然产物的数量和质量，扩大其防除紫茎泽
兰的应用市场。
国内外的研究和应用证明，微生物防除紫茎泽兰
的开发是很有潜力和生命力的。因为真菌除草剂研制
所利用的生物均是紫茎泽兰的自然天敌生物真菌，通
过人们大批量淹没式使用后，其控草效应将会持续相
当长的时间，这无疑克服了化学除草剂的短持效期和
高费用的缺点，以及经典生物防治的缓效和微效的缺
点。而其无污染和高安全性的优点又十分明显。随着发
酵培养技术的发展，会有更多的活体微生物及其天然
产物实现商品化生产，利用微生物及其代谢产物防治
紫茎泽兰有着广阔的发展空间。
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