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细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的，从人类健康的角度看，可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌，病源微生物是可以引起疾病的微生物，但也非绝对的，人体大量存在的正常菌群，当菌群失调时就会致病，有益菌就是对人体有益的细菌，比如肠道存在的细菌，可以产生维生素K，比如乳酸杆菌等都是人体必须的，真菌就比较好理解，一般致病的如黄曲霉菌，白色念珠菌等，有益菌如冬虫夏草，酵母菌，灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌，但它在不同的环境条件下可以相互转化。 细菌是危害人体的一个小的不能再小的东西了，但它的危害极大呢，呵呵细菌与真菌与人类和自然界的一切生物是相互依存的，从人类健康的角度看，可以将细菌和真菌简单的分为病原微生物和有益菌，病源微生物是可以引起疾病的微生物，但也非绝对的，人体大量存在的正常菌群，当菌群失调时就会致病，有益菌就是对人体有益的细菌，比如肠道存在的细菌，可以产生维生素K，比如乳酸杆菌等都是人体必须的，真菌就比较好理解，一般致病的如黄曲霉菌，白色念珠菌等，有益菌如冬虫夏草，酵母菌，灵芝菌等。自然界有益菌远多于病原菌，但它在不同的环境条件下可以相互转化。 希望对你有帮助。
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药用真菌桑黄液体发酵工艺的研究摘 要 目的：研究不同培养基、不同培养条件对桑黄菌丝生长的影响。方法：通过液体发酵培养，并利用L9(34)正交试验筛选出了桑黄液体发酵的优化培养基。结果与结论：玉米粉为最佳碳源，麸皮为最佳氮源，优化培养基配方为：玉米粉5%、麸皮3%、磷酸二氢钾3%、硫酸镁15%、维生素B1 20μg/100 mL、维生素B2 30μg/100 mL；最适菌丝体生长的液体发酵条件为：培养温度为26 ℃，摇瓶转速130 r/min，pH值5，接种量15%~20%，种子液培养时间为5 d，装液量(500 mL三角瓶)为140 mL，发酵时间为7 d。 关键词 桑黄；药用真菌；液体发酵；菌丝产量 Study on liquid fermentation technology of medicative fungus phellinus igniarius YANG Quan,LI Yan�hui,YAN Han�jing,WANG Qi ( Section of Medical Plant and Pharmacognosy, Guangdong College of Pharmacy, Guangzhou Guangdong 510240; Chendu Institute of Biology, Chinese Academy of Sciences, Chendu,Sichuan 610041; Faculty of Traditional Chinese Medicinal Crops, Jilin Agricultural University, Changchun,Jilin 130118) Abstract AbstractTo study the effects on mycelia by various media and conditions, including shaking culture and L9(34)orthogonal The result showed that corn flourwas the optimalcarbon source andbran is the optimalnitrogen The optimalculture mediumwas: corn flour 5%，bran 3%,KH2PO4 3%,MgSO4 15%,VitB120 μg/100 mL,VitB230 μg/100 mLThe optimalfermented condition was: culture temperature 26 ℃，rotation speed130 r/min, pH 5, inoculationsize 15%～20%,incubation time for seed liquid 5 days, the amount of liquid 140 mL(500 mL canonicalflask), and fermentationtime 7 Key words Phellinus igniarius；medicinal fungus;liquid fermentation; mycelial yield 桑黄Phellinus igniarius(LxF)Quel [1]属于担子菌亚门，多孔菌科的药用真菌。子实体入药，味微苦，能利五脏，排毒，止血，活血；多用于和胃止泻，民间用于治疗淋病，崩漏带下，癖软，脾虚泄泻。热水提取物对小白鼠的肉瘤S-180的抑制率为87%。艾氏腹水癌的抑制率为80%[2]。传统上，桑黄的活性成分多糖是从子实体中提取，但是，受生理生态的特殊性和复杂性以及外部环境条件的制约，在自然界中形成的子实体稀少，人工栽培难度较大，资源匮乏[3]。所以，桑黄的开发和利用也受到限制。为了解决这个难题，本实验对其液体发酵的工艺进行了研究，筛选出适宜菌丝体生长的液体培养基和生长环境。人工培养菌丝体，提取其活性成分多糖，通过药理实验，结果表明菌丝体多糖和子实体多糖具有相同的药理活性。现仅将液体发酵工艺报道如下。 1 材料与方法 1 桑黄菌种 由采自长白山地区的子实体分离获得，经吉林农业大学菌物研究所鉴定。 2 原料 大米粉、土豆、小麦粉、玉米粉、麸皮、黄豆、米糠粉等烘干粉碎过60目筛。 3 药品 葡萄糖、磷酸二氢钾、硫酸镁、琼脂、蛋白胨、酵母粉、硫酸氨、稀盐酸(ρ=1%)、稀氢氧化钠(ρ=1%)、维生素B1、维生素B2。 4 培养 1 液体摇瓶种子培养基配方 采用通用药用真菌培养基[4]。其组成(ω/%) ：蔗糖 3、蛋白胨0�3、酵母粉2、硫酸氨2、磷酸二氢钾1、硫酸镁05。 2 液体摇瓶种子培养 250 mL摇瓶装液体培养基50 mL，接活化后的斜面母种4块,每块0�5cm2。置旋转式摇床，转速120 r/min，25 ℃震荡培养5 d。即得液体摇瓶种子。 3 二级摇瓶发酵培养 500 mL摇瓶装液体培养基140 mL，接种量20%(液体摇瓶种子种龄5 d)，培养7 d，培养方法同液体摇瓶种子培养。 4 发酵培养基正交实验 采用玉米粉作碳源，麸皮作氮源，磷酸二氢钾、硫酸镁作为矿质元素，按L9(34)设计三水平四因素试验[5]。九个组合，两次重复，采用500 mL摇瓶随机置摇床培养，见表1。表1 L9(34)试验因素及水平(略) 5 测定 发酵液用布氏漏斗过滤后，菌丝体用清水冲洗干净，置60 ℃烘箱烘干至恒重，称量。pH值用pH计测定。菌球大小用测总长度法；菌球密度用平皿划线记数法。 2 结果与分析 1 培养基成分对菌丝产量的影响 1 液体培养基中碳源的确定 碳素是真菌最重要的营养，它不仅是碳水化合物和蛋白质的基本组成元素，同时，又是重要的能量来源[4]。选择10种常见的原料作碳源比较，见表2，试验浓度2%。碳源试验培养基其他组分：蛋白胨1%，磷酸二氢钾1%，硫酸镁05%，维生素B1 20μg/100 mL，维生素B2 30μg/100 mL。 氮源试验培养基其他组分：葡萄糖3%，磷酸二氢钾1%，硫酸镁05%，维生素B1 20μg/100 mL，维生素B2 30μg/100 mL。从表2可知桑黄对碳的利用相当广泛，对单糖、寡糖、多糖均可利用。而以大米粉的浸出汁做碳源最好，其次是小麦粉、玉米粉，但是，三者的桑黄菌丝体的产量相差不多。玉米粉来源容易，且成本低，所以本试验选用玉米粉做碳源。表2 不同碳源对菌丝产量的影响(略) 2 液体培养基中氮源的确定 氮素是真菌合成蛋白质、核酸的必要原料，对菌丝的生长发育至关重要。我们选择6种原料作氮源比较，试验浓度为2%，结果表明不同的氮源对菌丝体生长有明显的差异，麸皮作氮源显著好于其他原料。且麸皮成本低、来源广，所以本试验选麸皮做氮源，如表3。表3 不同氮源对菌丝产量的影响(略) 3 液体培养基中矿物质元素的确定 据资料报道[6]，液体培养基中缺乏P、S、K、Mg，菌丝体生长发育不良，菌丝体产量低。但这四种元素对菌丝体生长作用大小不存在显著差异。同等重要，因此本实验选取常用的磷酸二氢钾和硫酸镁作矿质元素添加。 4 维生素用量的确定 据资料报道[6]真菌是维生素B1、维生素B2的天然缺陷型，必须外界添加才能生长良好。维生素B1 、维生素B2对真菌的生长相当重要，他们以一种辅酶的形式存在，对菌丝的生长起促进的作用。而他们的需要量甚少，培养基的适宜浓度为10~40 μg/100 mL。根据本试验结果，在液体培养基中维生素B1的用量20μg/100 mL，维生素B2用量30μg/100 mL时，菌丝体的产量最高。 5 优化培养基配方的确定 综合上述实验结果，又考虑原料来源及成本价格，选用玉米粉作碳源，麸皮作氮源；选用磷酸二氢钾和硫酸镁作矿质元素，进行L9(34)正交试验,结果见表4。采用直观分析法分析正交试验结果，从9组试验的菌丝产量来看第六组试验的菌丝产量最高达到47 g/100 mL。较优的组合是A2B3C1D2。而经方差计算所得的较优组合是A2B3C3D2，于是将未做试验的A2B3C3D2的组合和已做过试验的A2B3C1D2的组合进行对比试验，2次重复，测定菌丝干重，试验的结果是A2B3C3D2组合的菌丝产量最高，达到58 g/100 mL。所以确定了桑黄的液体深层发酵的培养基配方为：玉米粉5%、麸皮3%、磷酸二氢钾3%、硫酸镁15%、维生素B1 20μg/100 mL、维生素B2 30μg/100 mL。表4 各组分正交试验结果(略) 2 液体发酵条件对菌丝产量的影响 1 液体种子培养时间对菌丝产量的影响 进行二级摇瓶发酵培养7 d后，测菌丝产量。从菌丝体的产量可以看出，培养5 d的液体种子最适宜接种，菌丝产量最高。同时，观察了培养5 d的液体种子，培养5 d时开始形成大量均匀的菌丝球，表面具放射状小刺，镜检菌丝，有大量的锁状联合，此时菌丝生长正处于增殖期，适宜接种。见图1。 2 培养温度对菌丝产量的影响 在影响菌丝生长发育的各种物理因素中，温度是最重要的一个因素[7]。本试验设计6个温度梯度进行发酵培养，从菌丝的产量可以看出，26 ℃的发酵培养菌丝产量最高。见图2。 3 培养基起始pH值对菌丝产量的影响 液体培养基作为菌丝体生活的外部环境，pH值的高低直接影响菌丝体的新陈代谢。据报道[8，9]，真菌喜欢在偏酸的环境下生长。本实验设计几个pH梯度进行液体培养，从菌丝的产量来看，pH5~5之间适宜菌丝的生长，而pH5的环境下菌体产量最高，见图3。 4 摇瓶装液量对菌丝产量的影响 500 mL三角瓶装液量120~160 mL时,菌丝产量较理想，而装液量140 mL最高，说明装液量过多影响了菌丝体的好氧需求，从而影响菌丝的产量。而装液量过少菌丝体所能吸收利用的营养不足而影响菌丝的产量。见图4。 5 摇瓶转速对菌丝产量的影响 在转速为130 r/min时，菌丝产量最高。转速慢，培养基内的溶解氧少，菌球过大，而菌球中间的菌丝处于饥饿状态，影响菌丝的生长。致使菌丝的生物量降低。转速过快摇瓶内的机械刺激过于强烈，也影响菌丝的生长。同时转速过高，还容易引起培养液的飞溅，弄湿棉塞，引起污染。见图5。 6 接种量对菌丝产量的影响 以菌丝体干重计，接种量以15%~20%为宜。接种量少，接入的小菌球就少，所形成的大菌球相对就少，随之，菌丝体的产量就少。接种量过多时，小菌球的数量过多，导致培养基内缺氧及培养基内营养成分迅速被消耗，菌丝体无法很好的生长，而影响菌丝体的产量。见图6。 7 发酵时间对菌丝产量的影响 桑黄菌丝体发酵时间7 d，菌丝体长势最好，产量最高。在初期生长比较缓慢，随着发酵进程的不断深入，菌丝体生长越来越旺盛，到第7天菌丝体产量达到最高峰，之后生长趋于稳定。到第9天菌丝出现自溶现象，生物量有所下降。见表5。表5 发酵时间对菌丝产量的影响 3 讨 论 1 摇瓶培养过程中的污染率的控制。一旦发现发酵液有杂菌污染，会造成物力、人力、时间的浪费。发酵液被杂菌污染时，培养液变得混浊，味酸臭，所以降低污染的几率也是试验成败的关键之一。培养基灭菌时要彻底，液体培养基灭菌时一定要严格掌握灭菌程序，时间过长或温度过高都会破坏培养基的营养成分。灭菌时间不足，压力、温度未达到要求，而导致灭菌不彻底都会污染。接种时超净工作台要先打开至少30 min，另外接种过程要严密，动作要稳、准、快，否则污染几率要大大增加。 2 在摇瓶培养过程中，振荡频率对菌丝体的生长也有很大的影响。振荡频率过慢菌球形成数量少，导致单个菌球长势过大，菌球中间出现中空状态，而且出现菌丝体自溶现象，另一方面培养基内的溶解氧减少影响菌丝生长，结果菌丝体产量降低。振荡频率过快，培养基容易飞溅到棉塞上引起污染，造成不必要的人力、物力等的浪费。 3 用正交实验方法筛选出了菌丝体生长发育的浓度和培养基的配方。适合桑黄菌丝体发酵培养的培养基配方为：玉米粉5%，麸皮3%，磷酸二氢钾3%、硫酸镁15%，维生素B1 20μg/100 mL 、维生素B2 30μg/100 mL；最适合菌丝体生长发育的理化因子为：摇瓶发酵的适宜温度为26 ℃，摇瓶转数为130 r/min，pH值为5，接种量15%~20%，摇瓶装液量为500 mL装140 mL，发酵时间为7 d，液体种子的培养时间为5 d。 4 本实验的结果表明利用液体发酵技术，不仅能在短期内能获得大量的桑黄的菌丝体，而且周期短，不受季节和环境的限制。为工业化生产菌丝体提供了依据。为进一步研究其发酵液的生物活性奠定了基础，且可以大幅度地降低桑黄作为新药开发的成本。所以采用液体发酵技术生产桑黄菌丝体将是一种重要的方法，具有广阔的前景。 参考文献 [1]卯晓岚中国经济真菌[M]北京：科学出版社, [2]卯晓岚,蒋长坪西藏大型经济真菌 [M]北京:科学技术出版社, [3]李国俊，吴国用，崔基成,等裂蹄目层孔菌菌丝培养及其应用研究[J]中国食用菌,1998，17(5): [4]徐锦堂中国药用真菌学[M]北京：北京协和医科大学, 235- [5]盛骤线性代数与数理统计[M]吉林：吉林科技出版社,293- [6]向世华食用真菌的营养生理[J]中国食用菌,1990,9(6): [7]乐银，邵伟，刘庆刚,等猴头菌液体发酵条件的研究[J]中国食用菌,1998,18 (3): [8]刘锡,白金剀,译 真菌学基础[M]北京:科学出版社出版, 3- [9]尉晓宇食用菌酶学应用研究[J]中国食用菌, 1990，9(5): 广东药学院 药用植物与生药学教研室 广东 广州 510240； 中国科学院成都生物研究所 四川成都 610041； 吉林农业大学中药材学院 吉林 长春 130118 本课题由吉林省科技厅资助(No20000327)。 研究方向：药用真菌多糖活性研究
我国的早期历史文献中，也记述了关于食用菌的栽培。2000多年前的《吕氏春秋》中，就载有“味之美者，越骆之菌”。南北朝时期贾思勰的《齐民要术》“素食篇”中详细介绍了木耳菹的做法。唐代苏恭等人著的《唐本草注》中记载了“煮浆粥安诸木上，以草覆之，即生蕈尔”的原始木耳栽培的方法。韩鄂编的《四时纂要》中，则比较详细地叙述了用烂构木及树叶埋在畦床上栽培构菌的方法：用烂构木及叶埋于地中，常浇以米泔水，经两三天即可长出构菌；或于畦中施烂粪，取六七尺的构木段，截断捶碎，均匀地撒于畦中，覆土。常浇水保持湿润。见有小菌长出，用耙背推碎。再长出小菌，再推碎。如此反复三次，即可长出大菌，可以采食了。《四时纂要》还对菌的种植、管理、采收、于藏以及菌的有无毒性，能否食用，作了具体叙述。段成式写的《酉阳杂俎》中，有关于竹荪的描述。并说它只有帝王才能享用。在记载大型真菌的许多古籍之中，比较重要的是：宋代《菌谱》描述了食用菌11种；明代《广菌谱》描述了食用菌19种；清代《吴蕈谱》描述了26种。
第一节 细菌和真菌在自然界中的作用一、教学目标说出细菌和真菌在物质循环中的作用。运用所学的细菌和真菌的知识，列举它们对动植物及人类的影响。通过对细菌和真菌与动植物和人类关系的认识，体验从正反两个方面辩证地看问题。二、教学策略学生已经知道细菌和真菌在生态系统中是分解者，但对细菌和真菌在物质循环中是如何促进物质循环进行的，还不清楚。教师可以提出“细菌和真菌在生态系统中起什么作用?”“细菌和真菌主要的营养方式是什么?”“谁来试着举例说出自然界中二氧化碳的循环?”等问题，引导学生讨论和交流。在此基础上通过观察与思考活动，使学生能够清楚地了解物质循环的过程，明确细菌和真菌在物质循环中起的重要作用，是生态系统中不可或缺的组成部分。关于“引起动植物和人患病”和“与动植物共生”的教学，要有意识引导学生从有利和有害两个方面认识细菌和真菌与动植物和人类的关系。教师利用的素材除教材中提供的具体实例外，应尽可能选取本地有特殊性的实例，如采集当地常见的动植物患病的标本。通过分析弄清楚细菌或真菌常常引起动植物及人类患病，然后根据细菌和真菌生活需要的条件，讨论怎样防止动植物或人类患病。在此基础上，教师指导学生阅读“与动植物共生”“以菌治虫”的内容，让学生了解细菌和真菌对动植物和人类还有有利的一面。通过“以菌治虫”等知识的学习，理解科学技术在实践中的价值。练习第一、二题可以作为这部分学习的反馈。最后，教师要让学生对“技能训练”中提供的实验方案进行评价。这个评价过程需要学生进行一定的理性思维，所以教师要给学生充分的时间进行思考和讨论，让他们能够说明各个实验方案可行或不完善的道理，为学生学会选择最佳设计方案打下基础。三、参考答案观察与思考枯草杆菌以水果为营养源，靠分解水果中的有机物获得物质和能量，导致水果的腐烂。细菌和真菌在物质循环中起分解者的作用，它使复杂的有机物分解成为简单的无机物，这些无机物，如无机盐和二氧化碳又可以被植物利用，通过光合作用制造出有机物，又为动物所食用。细菌和真菌是利用现成的有机物来生活的。技能训练因为这个实验方案的目的是研究细菌对植物遗体的分解作用，所以在设置对照组时，要控制其他可能影响实验结果的条件。即除了有无细菌的条件不同外，其他条件都应该相同，因此甲乙两组要用相同的树叶。因为细菌适宜生活在潮湿的环境中。方案1中甲组是对照组，乙组是实验组。方案2中甲组是对照组，乙组是实验组。方案3中甲组是对照组，乙组是实验组。方案3更能说明问题。因为实验前对照组与实验组所处的条件完全相同(都进行灭菌处理)；而实验后，除单一变量(接种与不接种)外，对照组与实验组又处于相同的条件下(无菌的条件)。可见，只有方案3排除了所有影响实验的干扰。因此，与方案1和方案2比较，方案3的实验结果更有说服力。练习因为豆科植物的根上长有根瘤，根瘤中生活着根瘤菌，它们可以固定空气中的氮气，使土壤中氮元素的含量增高。氮元素是植物生活中需要量较大的物质。当植物得到大量氮元素时植物就生长旺盛。因此在农业生产上，人们常常通过种植豆科植物来提高土壤的肥力，达到增产的目的。细菌和真菌是广泛分布在生物圈中的生物，一些细菌和真菌对动植物有利，有些细菌和真菌对动植物不利，还有些细菌、真菌与动植物互利共生。因此我们应该辩证地看待细菌、真菌与动植物的关系。四、背景资料细菌的营养方式细菌的营养方式可以分为两类——异养和自养。多数细菌是进行异养的，少数细菌是进行自养的。所谓自养，是指细菌不需要吸收外界现成的有机物，而是利用二氧化碳作原料，为自己制造有机物。自养的细菌又可以分成两类：一类细菌能氧化无机物，利用氧化无机物时释放出的能量制造有机物，这类细菌叫做化能合成细菌。例如，硫细菌将硫化氢氧化成硫，再将硫氧化成硫酸(2H2S+O22→2H2O+2S+能量，2S+3O2+2H2O→2H2SO4+能量)。硫细菌就是利用上述物质氧化时释放出来的能量为自身制造有机物的。另一类细菌的体内含有光合色素——细菌叶绿素，它们能利用光能来为自身制造有机物，这与绿色植物的光合作用很相像，叫做细菌光合作用。甲癣和足癣甲癣 也叫灰指甲，是指发生在指(趾)甲上的癣。受病的指甲颜色改变、无光泽、指甲增厚、性脆而易碎，并且由于甲沟发炎，指甲下凹成沟状。如果是由红色癣菌感染而引起的，则经常侵害指甲的全层，最终毁坏整个指甲。甲癣是皮肤感染中相当顽固的一种，一般不能自然痊愈，但是只要坚持治疗，也是可以治好的。削去病甲和坚持用药，是治愈甲癣的关键。足癣 也叫脚湿气，是一种由足癣菌引起的传染性皮肤病。这种发生在趾间或足底的癣，表现出奇痒、水疱、脱屑、糜烂，甚至出现裂隙等症状。足癣病人的鞋子、袜子和浴巾等都带有大量的足癣菌。注意个人卫生，避免与患者接触，经常保持皮肤干燥(特别是脚趾间)，对于预防脚癣十分重要。患了足癣后要及时治疗。脚气病与脚湿气是不同的。脚气病是一种维生素B1缺乏症，表现出手足麻木、软弱无力、疼痛、腱反射消失、全身性水肿甚至瘫痪等症状，严重的患者可能发生心力衰竭。人体内菌群胎儿体内是无菌的，出生后由于与空气、饮食等外界环境的接触，几小时后就会有很多细菌进入体内，它们在胎儿体内合适的地方大量繁殖，所以，每个人体内都有大量的细菌。但人体内有很多细菌不致病，这些细菌被称为正常菌群。人体内的正常菌群是这些菌类和人在共同进化过程中形成的微生态系统。正常菌群在人体内分布广泛，以肠道、口腔、阴道和皮肤贮菌量最多，称为四大菌库。其中肠道内的菌量最多，可以分成三大类：广义上的乳酸菌，包括双歧杆菌、乳杆菌和链球菌；厌氧菌丛，包括拟杆菌、真细菌、消化球菌、梭状芽孢杆菌等；好氧菌丛，包括肠杆菌、葡萄球菌、芽孢杆菌、酵母菌等。玉米黑粉病玉米黑粉病是由黑粉菌引起的危害玉米穗部的真菌病害。常见的种类有瘤黑粉病和丝黑穗病。其中瘤黑粉病遍布在世界各玉米产区，在我国也有广泛分布。当黑粉菌侵染玉米植株的腋芽、叶片基部、雌雄穗等具有分生能力的地上部分后，会随着上述各个结构迅速生长，在侵染部位形成大大小小的病瘤。病瘤初呈银白色，有光泽，内部白色，肉质多汁。过一段时间后，病瘤表面变暗，略带浅紫红色，内部则变灰至黑色，失水后外膜破裂散出大量黑粉(冬孢子)。由于黑粉菌菌丝扩展距离不大，基本上是局部侵染，如果雌穗上半部出现病瘤，其余部分还能够结实，这一特征是黑粉病与丝黑穗病的主要区别。防治上述病害的主要措施是：选育抗病良种；清洁田间和实行轮作，及时摘除病瘤或拔除病株，加强田间管理；药物防治，如用多菌灵、五氯硝基苯等杀菌剂拌种、浸种或药土盖种等。小麦叶锈病小麦叶锈病是由隐匿柄锈菌引起的危害小麦叶部的真菌病害，靠气流传播。它是禾谷类锈病中分布最广、发生最普遍的一种病害。叶锈病主要在小麦叶部发病，有时也在叶鞘和茎上出现。当病菌侵染小麦的叶片后，在叶片上形成许多散生、排列不规则的圆形的橘红色夏孢子堆，后期在叶背面表皮下产生椭圆形黑色冬孢子堆。这些病菌除了吸收植株养分外，夏孢子还对叶片表皮造成严重破坏，使植株蒸腾量增大。由于植株严重失水，致使灌浆不良，子粒空瘪，造成减产。防治上述病害的主要措施是：选育推广抗病、耐病良种；加强田间管理，精耕细耙，控制夏菌源，适时播种，减少越冬菌源，等等；用药剂防治，如用粉锈宁拌种，控制秋苗发病，减少越冬菌源数量，推迟春季叶锈病流行等。水稻稻瘟病和棉枯萎病水稻稻瘟病又叫稻热病，是水稻的主要病害之一。病原菌是稻梨孢菌。由于发病的时期和部位不同，稻瘟病又分为苗稻瘟、叶稻瘟、节稻瘟、穗颈稻瘟、谷粒稻瘟。嫩叶上的病斑是稻瘟病的典型症状。初发病时，叶片上生有暗绿色的小斑点，以后变成褐色的棱形病斑，病斑的中央呈青灰色。病重时全株焦枯或成白穗。病原菌在受害的稻草和种子上越冬，借风雨传播。气候温暖、多雨、多雾、氮肥过多、长期深水或缺水时，稻瘟病最易流行。稻瘟病的防治法是，选育抗病的品种，播种前进行种子消毒，改善稻田的肥水管理，发病后及时喷洒稻瘟净、春雷霉素等药剂。棉枯萎病是严重危害棉花的一种病害，是国内外检疫对象。病原菌是蚀脉镰孢菌。棉从苗期到成株都可能患病，但以真叶期和蕾铃期比较重。真叶期时受害，真叶枯死脱落，茎秆上常有一层由大型分生孢子组成的淡红色粉状物。蕾铃期株形矮小，叶片严重萎缩，枝叶半边枯黄，半边绿色，茎秆变脆易折，茎中导管呈黑褐色。病菌菌丝在种子、土壤和枯死的棉茎内越冬。防治方法是：选用抗病品种，播种前种子要进行药液拌种(常用的抗菌剂是402或多菌灵)，轮作(特别是水旱轮作最好)，增施钾肥、氮肥，严格检疫。 豆科植物的根瘤空气中存在着大量的分子态氮，它们约占空气成分的80%。估计在整个大气层中，约有4×1015 t的分子态氮。然而，绝大多数的植物只能从土壤中吸收结合态氮，用来合成自身的含氮化合物(如蛋白质等)。土壤中的含氮化合物，不是土壤本身固有的，而是在生物生命活动过程中逐渐积累起来的，其中很大一部分来自微生物的生物固氮。据估计，地球表面上每年生物固氮的总量约为108 t，其中豆科植物体内根瘤菌的固氮量约为5．5×107 t，占生物固氮总量的55%左右。我国的劳动人民很早就知道豆类植物具有肥田的作用。例如，公元前1世纪的《(fán)胜之书》中就谈到了瓜类与豆类的间作；公元5世纪的《齐民要术》中就指出了豆类与谷类套作轮栽的好处。科学研究证明，每公顷大豆在其一生中能够固定氮素102 kg(折合成硫酸铵是510 kg)。我国南方的水稻田中种植的绿肥作物紫云英(又叫红花草)，每公顷可以收获鲜草22 500 kg左右，其中含氮素112．5 kg(折合成硫酸铵是525 kg)。因此，人们可以把豆科植物的根瘤比喻成巧妙的生物固氮工厂。科学研究证明，纯培养的根瘤菌能够单独固氮，但是它的固氮能力是很微弱的。根瘤菌必须在进入豆科植物的根中并形成根瘤以后，才能大量地固定空气中的氮。这就是说，分子态氮必须经过根瘤菌体内固氮酶的催化作用才能转化成氨和氨的化合物。根瘤菌一方面将这些结合态氮供给豆科植物吸收利用，另一方面又从豆科植物的体内吸取碳水化合物和无机盐以维持生命活动。根瘤菌属里面有十几种根瘤菌，这些种根瘤菌与豆科植物的共生关系是比较特殊的。这就是说，并不是任何一种根瘤菌遇到任何一种豆科植物的根都能够侵入并且形成根瘤的。例如，豌豆的根瘤菌只能在豌豆、蚕豆等植物体的根上形成根瘤；大豆的根瘤菌只能在大豆根中形成根瘤，而不能在豌豆、苜蓿的根中形成根瘤。一种根瘤菌与对应的一种或几种豆科植物之间的这种关系叫做“互接种族”关系。属于同一互接种族的豆科植物，可以相互利用对方的根瘤菌而形成根瘤，反之则不能。互接种族的原因在于豆科植物的根毛能够分泌一类特殊的蛋白质，根瘤菌细胞的表面存在有多糖化合物，蛋白质与多糖化合物的结合具有选择的专一性。根瘤的形成过程大致是这样的：聚集在根毛顶端的根瘤菌分泌一种纤维素酶，这种酶可以将根毛细胞壁溶解掉，随后根瘤菌从根毛尖端侵入根的内部，产生感染丝(即由根瘤菌排列成行，外面包有一层黏液的结构)。根瘤菌不断地进入根毛，并且大量繁殖。在根瘤菌侵入的刺激下，根细胞分泌一种纤维素，将感染丝包围起来，形成一条分枝或不分枝的纤维素鞘，叫做侵入线(图18)。侵入线不断地延伸，直到根的内皮层。根的内皮层处的薄壁细胞，受到根瘤菌分泌物的刺激，产生大量的皮层细胞，从而使该处的组织膨大，最后形成根瘤。最小的根瘤只有米粒般大小，最大的根瘤则有黄豆般大小。根瘤的形态有枣形、姜形、掌形或球形。根瘤中含有红色素(豆血红蛋白)、褐色素和绿色素，所以根瘤呈褐色、灰褐色或红色。根瘤菌的固氮作用是在常温、常压下进行的。根瘤菌的固氮比工业上的固氮所需要的能量少，并且这种能量是来自绿色植物光合作用的产物，也就是说，归根结蒂是来自太阳能。所以，根瘤菌不仅具有固氮效率高、不污染环境等优点，而且具有成本低、收益高的优点。根瘤菌的菌剂，可以购买，也可以自制。下面介绍两种简易的自制方法：(一)干根瘤法：当根瘤菌活动和繁殖达到最旺盛的时候(豆科植物处于开花盛期)，选择生长健壮的植株，连根挖起(避免损伤根瘤)，挑选根瘤呈粉红色、个大、数多的植株，剪去枝叶和细根后，挂在通风处阴干备用。也可以在豆类植物收获时进行选留，只是用量应比盛花期留取的要多些。第二年春播时，将根瘤割下，在洁净的瓷罐内捣碎，加上无菌水或冷开水搅匀，就可以进行拌种了。一般每公顷地用75～150株的根瘤就够了。(二)鲜根瘤法：预先在苗圃中培养根瘤菌生长旺盛的豆类植株。大田播种时，从苗圃内的豆类植株上选取个大、颜色呈粉红色的新鲜根瘤，把根瘤捣碎后进行拌种。此法只需少量根瘤(每公顷地一般用75～150个)，就能达到增产的目的。值得注意的是：（1）根瘤菌不仅对不同种的豆科植物具有选择性，而且对同种内不同品种的豆科植物也具有一定的选择性。如果接种接错了，就没有增产效果。（2）太阳光中的紫外线，能够杀死根瘤菌，所以，根瘤菌剂、干鲜根瘤以及拌好的种子，一定要放在阴凉处，避免阳光直射。（3）拌种要均匀，不要擦破种皮。（4）拌种时，每公顷豆种如果再拌入75～150 g的钼酸铵，增产效果会更好。（5）多年种植某种豆科植物的土壤，如果继续种植这种豆科植物，也应该年年接种根瘤菌。这是因为土壤中原有根瘤菌的结瘤能力往往下降，即使能够结瘤，固氮效率也很低。根瘤菌的固氮能力，不仅取决于菌种的品系(实际上，人工培养的一些根瘤菌品系的固氮能力往往比野生品系的固氮能力高几倍)，而且取决于土壤条件和农业措施。增施磷、钾肥料和微量元素肥料(硼肥、铁肥等)，加强对农作物的管理，也是增强根瘤菌固氮效率的重要措施
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