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第 16卷 第 6期
1 9 9 6年 1 2月
生 态 学 报
ACTA ECOLOGICA SINICA
V。1．
Dec
No 6
l996
我国冰核活性细菌的优势
种类调查与研究
孙福在
．韦建福＼／ 朱 红 — — — — — — — — — 一 — — — — — ’
—
(中国农业科学院植物保护研究所 ，植物病虫害
摘要 I§86～1994每，从国内17十省 市、自治区的 68 活性细菌，经鉴定
分别属于3十属的 17十种或致病变种 其中出现最多的是菠萝欧文氏菌<凸 删 )，井 133株，占
总数的 53．2％．其次是丁香假单胞苗群 P syringae pvs．)．辩 7O株，占 2s％，其它砷类的礅核活性细菌
共 47株，仅占 18 8 固此．我国承棱活性 细菌的优势菌种是 E．⋯ n础-其次是 P．syrlng~ pvs 在低纬
度的南方地区中 E 的优势尤其明显，而在纬度较高的北京地区中则以假单胞 菌娄稍占优势 黄 单
胞菌属的 INA细菌出现颠章少 一般出现在冬季较为寒冷的地区中的禾本科植物上
／ 关键调j 棱活性细菌
， 优势菌种
INVESTIGAT10N 0N THE D0M INANT SPECIES 0F
ICE NUCLEAT10N ACTIVE BACTERIA IN CHINA
Sun Fuzai W ei Jianfu Zhu Hong
cState Key Laboratory for Biological P z n ⋯ and Insect Pegs
I~tituce。f Plant Progecti~m，CAek~-Bn如 g 100094-China1
Abstract 250 strains of INA bacteria vcere isolated from 68 species of plants in l 7 provinces，
cities and autonomou,~regions ln China during l986 to l 994． The identification results show
that they belonged to 17 species(or pathovars)of 3 genera respectively．Among them -133
strains are Erv~,inia Ⅱ 删 5．accounting for 53．2 0{tctal amount．The next group is Pesu
domonas syingae pvs．The total is 70 strains，accounting for 28 of total amount， The other
species of INA bacteria have 47 strains，accounting for only l8．8 of total amount， Thus，
the dominant species of INA bacteria in China is E．n d Ⅱs，and then P．syr／ngae pvs，grop．
The dominance of E．d d was more obvious in low latitude of southern areas，In high latP
rude of nouthern areas such as Beijing，Pseudomonas group was of a little dominance．INA
bacteria of genera Xanthomoru~s were found mostly on family Gramineae plains in areas where
the WeRthet Was llote cold．
Key words： ice nucleation，active bacteria，dominant species．
国家 自然科学基金资助项尽a
收稿 日期 ：1994 12 16，修改精收到 日期 ：1995 O6—01。
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6期 孙福在等：我国冰桉活性细菌的优势种类调查与研究 619
霜冻是一种严重的自然灾害，叉称之为静态灾害，它能够在一夜之间短短的几个小时
内毁掉大片农作物，被认为是温带地区作物产量的主要限制因素。因此也有人称之 为世界
上最具破坏性的非生物病害 ： 我国平均 每年霜冻面积约 34万 km ，最重年份达 77万
km ，造成农作物经济损失每年约 j0多亿元。防御霜冻是农业生产上亟待解决的课题 。
国内外的研究证明．冰核活性细菌(ice nucleation active bacteria，简称 INA细菌)是破
坏植物的过冷却状 态，诱发和加重霜冻危害的重要因素 。因此，防除 INA细菌可以减
轻和控制霜冻害 。
为了探明我国 INA细菌的种类和分布 ，明确我国冰核活性细菌的优势种类 ，以便有目
的地筛选除菌防霜药剂尤其是筛选拈抗生防菌，并从中筛选出冰核活性强的 INA细菌菌
株供人工降雨降雪制冰，食品冷冻保藏及促冻杀虫等开发应用研究，作者经过近 9 a的研
究，已从国内 17个省、市、自治区的 68种植物上分离到了 250株 INA细菌，并作了鉴定 ，
大部分菌株的鉴定已作了阶段性的研究报道 。现将调查和研究结果汇总整理如下。
1 材料和方法
1．1 标本来源 从黑龙江、吉林、内蒙古、新疆、辽宁、北京、山西、山东、河南、江苏、
上海、西藏、四JIl、湖北、福建、云南、广西等 l7个省 、市、自治区采集或征集到 68件植
物霜冻害标本(见表 1)。
1．2 分离 采用平板稀释分离法，培养基为 NAG或 KB。
1、3 冰核活性 的测定 采用由 Vali研制使用 ，后又由Lindow改进的小液滴冻结法 ]，
进行冰核活性的测定。即将 21～24~C下生长在 KB培养基上 24 h后的培养物配制成浓度
为 10 cels／ml的细菌悬浮液，用微量移液器滴加在一5℃的测试表面上。每滴 l0 1，每个
菌株滴 1O滴 ，重复一次，整齐排列成二排 ，以无菌蒸馏水作对照。在 30 s内每个重复如有
2滴以上的小液滴冻结成冰 ，即可初步认为该菌株在一5℃时具有冰核活性。纯化后再重测
一 次 。
1．4 生理生化鉴定 生理 生化鉴定主要参考 N．W．Schaad编著的《植物病 原细菌的鉴定
实验指南》第二版 (Laboratory Guide for Identification of Plant Pathogeic Bacteria，2 nd Edi—
tion)，及《伯杰氏系统细菌学手册}(Bergey S Manual of Systematic Bacteriology)等文献中的
方法进行 。
2 结果与分析
2．1 我国 INA细菌的种类和分布 本研究分离到的 250株冰核活性细菌，经鉴定分别属
于 3个属的 l7个种或致病变种 ”。采样范围包括华东、华南、华北、华中、东北、西南、
西北 ，分离结果足以代表我国 INA细菌的基本情况。现将上述结果归纳整理列于表 l。
由表 1可见，我国 INA细菌的优势种类是菠萝欧文氏菌(E．ananas)，占 53．2％，其次
是丁香假单胞菌群(P．syringae pvs．，包括 pv．tachrymans，pv．加 ，pv．mori，pv．sesami，
pv．syringae及未定致病变种)．占28 ，其余种类的INA细菌仅占1 8．8 。但冰核活性以
假单胞菌为高。
1)韦建福．云南省 棱活性细菌 的鉴定、种类舟布及防霜新技术研究 云南农业大学硕士研究生毕业论文．昆明
云南 农业大 学．1994 1～70
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620 生 态 学 报 16卷
表 1 我国 INA细菌的种类及分布
Table 1 The species of INA bacteria and their distribution in China
砷 类
Spe~es
分离植物(采集地点及菌株数)
Isohted from (eo][ected]ocatio~ and number of styaiR)
A
B
马铃薯 (山西 i)狲碾桃 (四Jlj i)
马唐草 北京 i)艾(湖北 1)菠萝(广西 i)枇杷 (广西 i)葡萄(上海 1)
芹菜(云南 1)苋菜(北京 i)苦皿(北京 i)马铃薯(山西 2)肥猪苗(湖北 1)番术瓜(广西 i)紫丁香
(北京 i)酒药花(云南 i)小叶黄扬(北京 1)惹(云南 2)术薯(广西 2)甘蔗(广西 2)甘蓝(云南 2)
韭 菜(云南 2)莴苣(云南2)洋葱f云南 2)大豆(辽宁 2)籽粒苋(云南 2)青菜(云南 3)紫茎泽兰
(云南 2)挑(北京 1)油菜(云南 3)稗草(北京 3)啤酒大麦(云南 2)大青拼(云南 3)蚕豆(云南
io)小麦(云南 14)蓍茄(福建 1，云南 1)草莓(北京 i，上海 i)菠菜(上海 i，云南2)大蒜 (河南 i，
云南 3)芭蕉(四川 i．广西 4)豌豆(四川 i，云南 6)牛皮菜(四JIli，云南 i)美^蕉(北京 i，四JIli，
云南 2)玉米(湖北 i，山西 2，辽宁 2，北京 4，黑龙江 6)香蕉(北京市 场 1，云南 1，广西 8)水稻
(四JIl 1．北京 2．辽 宁 2) ，
C 甘薯(广西 1)香蕉(广西 1)马铃薯(山西 1)蚕豆(云南 2)
D 芭蕉(广西 1)
E 黄瓜(北京 1)芭蕉(广西 1)蓍茄(北京 3)
F 黄瓜(北京 1)甜瓜(新疆 1)甘蔗 (广西 1)凝冰草(湖北 1)花椰菜(北京 1)
G 大蒜(河南 1)香菜f云南 1)花椰菜(北京 1)蓍茄(北京 2)茴香(云南 3)芹菜(云南 2)
H 小麦(云南 2)黄瓜(辽宁 1．内蒙古 2．北京 5)
l 桑树(辽宁 2，江苏 2．山东 3)
J 豌豆(吉林 1，四JIl1) 大豆(吉林 1，北京 1)
K 芝麻(吉林 1，内蒙古 1)
L 大麦(云南 1)烟草(云南 1)桑树(辽宁 1)杨树(北京 1)大共菜(云南 1)紫云英(云南 1)香蕉(广
西 2)芹菜(云南 2)香菜 (云南 2)蚕豆(云南 3)蓍茄(北京 3)茴香 (云南 3)豌 豆(云南 5)黄皿(北
京 5)白菜(内蒙古 6)小麦(北京 2，云南 3)
M 白菜(内蒙古 1)黄瓜(北京 1)芹菜 (北京 1)玉米(北京 1)苹果 (北京 1)
N 黄瓜(北京 1)蓍茄(北京 1)香蕉(广西 1)丛树(瑚北 1)白菜(北京 1，内蒙古 1)
O 冰草(内蒙古 1)眇生冰草(内蒙古 1)西伯利亚冰草(内蒙古 1)野黑麦 (新疆 1)中间偃麦(内蒙 古
1)无芒雀麦(内蒙古 1)新疆无芒雀麦(内蒙古 1)
P 冬小麦(内蒙古 1)春小麦(山东 1，新疆 1，西藏 1)
Q 麦(内蒙古 1)加拿大大麦(北京 1)
注 ：Note：A． ar4yl~ ，B． ，C．E ~ -oZa，D E herb／cola pvs ， E．只 ⋯ 绷 biov~ 日，F 尸．
舢 缸，G．P 衙 t 乱m， H．P． ．pv．1achrymcms 1． ，pv．瑚 n，J．P．5．pv 加 K P． ． ． 一 ￡ IJ_
只 -pv- g珊 ， M-P．5-pvs ， N-P．印． O．x f．pv cer~ is． x． pv．“ Q．x．c．pv． 讲^ 自
表2 各粪 INA细亩的比倒
Table 2 The ratio of vs~riotl$type of INA bacteria
往 I字母所代表的菌种同表 1 Note；For syml~ols靶e table 1．
2．2 我国一些省、市、自治医 INA细菌的优势种类概况 表 3～表 5分别列出广西、北
京、云南 INA 的细菌的优势种类
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6期 孙福在等 ：我国冰棒活性细苗的优势种类调查与研究 621
表 5 云南 INA细菌的优势种类
Table 5 The dominant species of
INA bacteria in Yullal
*表 注 ：同表 1 Note：For sym~oLs衅etable1
由表 3～表 j可见 ，不同地区 INA
细菌的种类构成及其 比率是不尽相同
的。在纬度较高的温带地区如北京市，
INA细菌以假单胞菌类为多．E． ams
的群体分布优势稍弱于丁香假单胞菌
类。而在纬度较低的广西热带亚热带地
区及海拔较高的滇中地区(海拔高度约
1 900 m)，E．∞nms的群体分布优势极
为显著。这一结果对今后研究药剂防霜
和筛选利用 INA细菌的拮抗菌作为防霜生防菌具有重要意义
2．3 一些植物上 INA细菌的分布
同一株植物上可同时附生着两种或两种以上的 INA细菌，大多数植物如水稻、蚕豆、
玉米、香蕉类 (包括芭蕉)、小麦等，主要分布着 E． m，豌豆上欧氏杆菌类和假单胞菌
类的出现频率相当 ，在蕃茄上则以假单胞菌稍多，而在 白菜和黄瓜上，丁香假单胞菌类占
绝对优势。在松柏等针叶树上，至今尚未分离到 INA细菌 ” 。
从分离季节上看 。秋冬霜冻季节更易于分离 INA细菌，而炎热盛夏季节难以分离到。
表 6 不同植物上的 INA细菌
Table 6 Distribution of INA bacteria on diffeent plants
· 注：字母所代表的菌种同表 1 Note：For symbols seetable1
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生 态 学 报 1 6卷
3 讨论
Xanthomonas属的 INA细菌仅发现于北京、内蒙古、新疆 、西藏等冬季较为寒冷地带
中的禾本科植物上。INA细菌的种类构成及其 比率明显地受到地理、地域环境、季节气候
条件和寄主植物的影响。孙福在等的研究表明，欧氏杆菌类抗紫外线的能力较假单胞菌类
强 ．这很可能是影响 INA细菌分布的一个重要因素 。因为冬季的紫外线较少，低纬度的
广西和高海拔的云南，紫外线照射显然较高纬度的北京强 ，这与本次调查结果相符合
国外报道中，E．herb~ola是最常见的 INA细菌，也是植物上最为普遍的附生菌，在这
次较大规模的调查分离中，该菌极为步见。分离到的 250株 INA细菌中 ，只有 5株为 E．
herbicola，仅占 2 ，表明 E．twrbicola在我国的分布极少。我国植物上最为普遍广泛分布的
附生菌是菠萝欧文氏菌(E．ananas)，这一结果过去未见报道。“ 。该菌主要引起菠萝褐腐
病，在其它植物上一般不致病。
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