近年來，國內外學者對揮發性物質的研究大多集中在植物方麵[1，2]。由於大多數這類物質具有抗菌和殺蟲生物活性，其可直接應用於病蟲害的生物防治，而這些物質被稱為植物源農藥[3]。由此推斷，本身具有生防作用的微生物其所分泌的揮發性物質可能也具有植物揮發性物質的這些特性。
1 植物揮發性物質的研究現狀
昆蟲取食、機械損傷、化學因子、病原菌侵染均能造成植物某些揮發性組分的大量釋放[4，5]，它們可能是一種直接阻止病原擴展和昆蟲取食的化學防禦因子，也可能作為報警信號（warning signa1）參與植物通訊，或作為捕食者的引導信號（guiding cue），還可以作為植食性昆蟲或病原菌的拒食素（deterrent）。植物揮發性物質（volatile organic compo-unds，VOCs）包括：碳氫化合物（如烴、萜烯）及其含氧化合物（如醇、醛、酮、酸、酯、內酯、醚、酚等）。大致分為脂肪酸衍生物、芳香族化合物、單萜和倍半萜類，也包含一些含氮（吲哚）及含硫（大蒜素）的化合物。
2 微生物揮發性物質的研究現狀
2.1國內研究進展
隨著收集方法、檢測手段、生物活性檢測體係的完善和分析手段的提高，對微生物揮發性物質的深入研究成為可能。目前，有關這方麵的研究國內外尚不多。國內也隻是最近2~3年內有個別淺顯的報道，隻是簡單研究了揮發性物質對某一種病原菌的抑製作用及其成分的簡單分析，但都未對其生物活性和成分作進一步的深入研究。陳華等[6]（2008）對枯草芽孢杆菌JA研究中發現，該菌產生的揮發性物質對灰黴病菌孢子和菌絲生長有抑製作用，吳豔等[7]（2007）報道了1株組合Bacillus sp. CL-8產生的揮發性物質對立枯絲核菌的抑製作用，揭示了菌代謝過程中所產生的揮發性抑菌物質與抑菌粗蛋白協同抗病的機製，同時說明了揮發性抑菌物質也是參與其在田間發揮抗病作用的重要成分。但他們都未對其有效成分和結構做進一步研究。郭華等[8]（2005）采用蒸餾-萃取裝置提取環棱褐孔菌的揮發性物質，並采用氣相色譜-質譜聯用技術（GC/MS）對其成分進行了分離鑒定。劉高強等[9]（2007）利用頂空氣相色譜-質譜聯用法對靈芝發酵物中的揮發性物質的組分進行了研究。
2.2國外研究進展
國外對微生物揮發性物質的研究比較早，Schller et al.[10]（2002）采用氣相色譜-質譜聯用技術，分析了26種放線菌產生的揮發性物質，53種化合物歸為萜類化合物，其中18種被鑒定。其中包括烷烴、烯烴、乙醇、酯類、丙酮、丁醇、乙酸、六化物和土味素等。先前，在溫室和大田條件下，植物促生菌可誘發植物抗細菌、真菌和病毒病原菌的係統抗性的報道，但對微生物揮發性物質調節植物生長發育和誘導植物對植物病害的係統抗性的報道相對很少[11]。Ryu et al.[12]（2003）報道了細菌產生的揮發性物質2，3-丁二醇和乙酰甲基原醇能促進擬南芥的生長，表明揮發性物質可作為參與調節植物與微生物互作的信號分子。Ryu et al.[13]（2005）首次報道了枯草芽孢杆菌和解澱粉芽孢杆菌產生的揮發性物質誘導擬南芥產生對番茄軟腐病的抗性，試驗中用2，3-丁二醇缺陷突變菌株證明了揮發性物質的誘導抗病性作用，並且明確了揮發性物質所誘發的抗性的傳導途徑是依賴於乙烯的，而非依賴於水楊酸和茉莉酸途徑。Farag et al.[14]（2006） 采用頂空固相微萃取並結合交氣相色譜-質譜聯用技術，研究了芽孢杆菌株GB03和IN937a的揮發性物質2，3-丁二醇和乙酰甲基原醇對擬南芥的促生長作用，揭示了支鏈乙醇可以作為2，3-丁二醇的替代物，成為一種新型的有前景的誘導植物的係統抗性的誘導劑或激發子。
Bhaskar et al.（2005）報道了1株枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）的揮發性物質，在平板對峙培養中對6種病原真菌的拮抗作用，能引起菌絲和孢子結構方麵的畸形，而且揮發性物質的拮抗作用比擴散性物質的作用要大。Fernando et al.[15]（2005）首次對細菌的揮發性物質的鑒定和生防作用進行了報道，從芥花和大豆中分離到1株細菌，體外和土壤試驗發現，其產生的揮發性物質能抑製菌核和囊孢子的萌發及核盤菌菌絲的生長，其中對囊孢子的抑製率達到54%~90%。隨後對揮發性物質進行了分離鑒定，結果表明揮發性物質包括醛類、醇類、酮類和硫化物。在分離的23種物質中有6種抑製菌絲生長和菌核的生成，這6類物質為苯丙噻唑、環己醇、癸醛、二甲基三硫化物、2-乙基-1-己醇和壬醛。Kai et al.[16]（2007）采用氣相色譜-質譜聯用技術（GC/MS）對不同細菌的揮發性物質進行了研究，結果表明不同細菌能產生1~30種揮發性化合物，而且大多數化合物是特有的。
3 結語
綜合上述國內外學者對微生物揮發性物質的研究，研究的對象包括細菌、放線菌和真菌。其中對細菌的報道占大多數，包括芽孢杆菌、解澱粉芽孢杆菌、假單胞杆菌等，這些細菌分離自土壤、植物體表以及灌木叢，而分離自植物體內的內生菌，目前國內外還沒有相關的報道。內生菌由於與其宿主植物長期共同生活，獲得了某些相關基因的直接傳遞，因而具備了相同次級代謝產物的生物合成途徑，能夠產生宿主植物所產生的某些殺蟲、抗菌以及促進植物生長活性成分，而這些有效成分可來自於內生菌所產生的揮發性物質。這樣，植物源農藥的有效成分就可望利用它們的某些內生菌來工業化生產，從而有效解決植物源農藥生產原料問題、規模化生產問題及製劑現代化等問題，為我國植物源農藥的廣泛使用和農業生產的無公害化做出實質性貢獻。
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