专题报导生物农药

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1、專題報導生物農藥植物的醫病良方幾丁質分解幾丁質分解性拮抗細菌性拮抗細菌為了防治各式各樣的植物病菌，一物剋一物的生物防治法已被廣泛使用，其中最常用的就是病菌的拮抗菌，尤其是能產生幾丁質分解酵素的拮抗菌，是篩選有效拮抗菌的最佳目標。■黃健瑞　陳昭瑩植物也會生病大多數人都以為只有人或飼養的寵物會生病，其實植物也會生病，這些病除了由各式各樣的蟲子咬食所造成的直接傷害外，也有因細菌、真菌、線蟲和病毒等四大病原微生物所造成的植物傳染病。對許多以植物維持生計的人來說，植物一生病他們就頭痛了，已經有許許多多不同種類看

2、得見的害蟲需要防治，再加上肉眼看不見的微生物在旁邊攪局，要有好收成實在不容易，嚴重的話，還會造成可怕的飢荒。像1845-1846年的愛爾蘭大飢荒，就是因為作為主食的馬鈴薯被晚疫病菌全面攻擊所造成的，導致100萬人餓死，另有150萬人移民至美國新大陸。1943年在孟加拉，也因為水稻遭受胡麻葉枯病的危害，造成200萬人因飢餓而死亡。因此，人類如果沒有照顧好植物，最後受害的還是人類。如何不讓植物生病替代化學性農藥使植物比較很可惜，植物和動物就是不一樣，不能用注射疫苗來誘發對病原不容易生病的方法中，最有微生物

3、的抵抗力，因此最簡單的方法，就是噴上薄薄的一層藥劑，來潛力的，就是從大自然中尋防止病原微生物的感染。早在1885年，米拉德就發展出最早的植物用找對付植物病原菌的天然剋藥劑「波爾多液」，因為能有效防治葡萄露菌病而被稱為「聖水」。直星。這也就是所謂的生物防至今日，已有許多不同的化學農藥在巿場上販售，農藥成為植物病害治，基本的道理就是「一物防治的主流。剋一物」。用農藥殺菌，對防治植物病害來說，發揮了很大的功效，也可達到立竿見影的效果。但是用久了，問題也來了，能夠耐得住農藥的病原菌開始出現，而且愈來愈多，農藥

4、的效果因此開始變差，栽培者就得用更濃的藥劑量去抑制病害發生。然而更具抗藥性的病原菌也就跟著產生，這樣惡性循環下去，農藥用量便十分龐大，對整個生態平衡產生很大的衝擊。因此，就設計出來替代化學農藥使植物比較不容易生病的方法，例如種植物之前先讓土壤曬太陽殺菌，或者是輪流種各種不同的作物，用輪作來減少病原菌的數量。此外，還有許多不同的方法，其中一種可說是最有潛力的方法，就是從大自然中尋找這些植物病原菌的天然剋星，來對付植物的病原菌。這也就是所謂的生物防治，基本的道理就是「一物剋一物」。感染灰黴病的百合（左）與

5、非洲菊（右）能夠產生幾丁質分拮抗細菌，得到來自其他菌種或生拮抗細菌解酵素的細菌，就物的幾丁質分解酵素的基因，以產為了進行有效的生物防治，相有可能用牠產生的生外源幾丁質分解酵素，提升抑菌當多能抑制植物病菌的拮抗微生物酵素來分解真菌細能力。已被分離出來，有真菌也有細菌。胞壁，發揮抑菌的在直接施用幾丁質分解性拮抗如今已有不少有效的拮抗細菌被商作用。細菌防治植物病害的例子方面，黏質色拉雷菌產生的幾丁質分解酵素A，能抑制引發植物病害中的白絹病菌生長，並減少白絹病菌對大豆以及立枯絲核菌對棉花的為害情形。如果直接用

6、幾丁質分解性黏質色拉雷菌的培養菌液處理大豆，在溫室中進行病害防治試驗，便能夠有效地防治白絹病及立枯病。同樣感染白粉病（左）與黑斑病品化，例如枯草桿菌、螢光假單胞菌、鏈黴菌地，把這種幾丁質分解性黏質色拉雷菌，施用（右）的玫瑰等。這些拮抗細菌的抑菌能力，主要是以菌體所於種植4星期的草坪上，可以抑制草皮夏季斑駁產生的抗生物質為主，拮抗細菌利用其二次代謝病。物質，來抑制植物病原菌的危害。此外，幾丁質分解性聚團腸桿菌也可以讓另外，有些拮抗細菌會產生幾丁質分解酵溫室栽培的棉花苗枯病或立枯病發病率，顯著素，與拮抗細

7、菌產生的其他種類抗菌物質有協力降低達60％以上。如果把這種聚團腸桿菌的幾或加成作用，可加強細菌的拮抗能力。因此能夠丁質分解能力去除，會發現突變菌株無法顯現產生幾丁質分解酵素的拮抗菌株，常被認為是篩出防治病害的能力。如果把幾丁質分解性豚鼠選生物防治菌株的重要指標。產氣單胞菌施用於溫室栽培的棉花和大豆時，幾丁質是由乙醯葡萄糖胺鍵結連接而成的聚可以讓棉花受到立枯絲核菌或萎凋病菌感染的合物，不溶於水、酸、鹼溶液及有機溶液中，是情況降低，也可減少白絹病菌對大豆的為害。多數真菌細胞壁的重要組成物之一。此外，它也存

8、在於線蟲體壁和卵塊外層。幾丁質雖然如此強韌，卻會被幾丁質分解酵素水解，而從聚合物還原成乙醯葡萄糖胺單元體的狀態。因此，能夠產生幾丁質分解酵素的細菌，就有可能用牠產生的酵素來分解真菌細胞壁，發揮抑菌的作用。如果拮抗細菌能夠同時產生幾丁質分解酵素及抗生物質，就可能因幾丁質分解酵素的存在，而更加提升抑菌能力。使用幾丁質分解性細菌進行植物病害的生物防治，可分成兩種方式：一種是直接運用會產生幾丁質分解酵素的野生型拮抗細菌；另一種是利在幾丁質培養基中培養的枯草桿菌轉