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木霉属真菌广泛分布于森林和农田等潮湿生境的土壤、腐木、枯枝落叶和其他真菌子实体上,是一类重要的生物资源。其部分菌株因具有抑制多种植物病原真菌的能力,被开发为植物病害的生物防治制剂。木霉属物种数量十分丰富,然而,仅少数种类受到关注并付诸应用;对木霉菌株抑菌机制的研究大多集中于直接或间接作用,较少涉及综合拮抗功能和多重作用机制的探讨。发现更多可利用资源,发掘具有生防能力和高效利用价值的菌株,对实现植物病害的绿色防控至关重要。本研究揭示了盖姆斯木霉TC959菌株对4种重要植物病原真菌的显著拮抗能力和抗逆性,对立枯丝核菌引起的辣椒幼苗猝倒病效果尤为突出,展现出该菌株在生物防治中的应用潜力。
近期,中国科学院微生物研究所庄文颖课题组完成的题为“Trichoderma gamsii strain TC959 with comprehensive functions to effectively reduce seedling damping-off and promote growth of pepper by direct and indirect action mechanisms”的研究在Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文),JIA) 2025年10期正式发表。

利用课题组前期积累的百余株木霉菌株和4种常见植物病原真菌(灰葡萄孢、立枯丝核菌、核盘菌、尖镰孢十字花科专化型)为测试材料,采用平板对峙及拮抗能力评价等方法,初筛获得表现优良的盖姆斯木霉TC959菌株(图1)。采用盆栽试验复筛的结果表明,该菌株可显著降低4种植病菌引起病害的病情指数。尤其对由立枯丝核菌引起的辣椒幼苗猝倒病防控效果最佳,并显著促进幼苗生长(图2)。


为了揭示盖姆斯木霉TC959的作用机制并评价其可利用性,测定了菌株在植株中的定殖方式、部分生理功能、辣椒幼苗生长激素含量、抗病因子和部分防御基因表达量等。结果显示,该菌株不仅通过直接释放次级代谢产物、铁载体和几丁质酶等化合物抑制植病菌生长,还可产生和诱导植物释放生长激素促进植株生长。
在间接作用方面,通过TC959菌株在根际植物根系定殖,提高了辣椒幼苗的叶绿素a/b比值和茉莉酸含量,激活并诱导植物系统抗性,从而增加防御相关基因的表达量、抗氧化酶活性以及吲哚乙酸和赤霉素含量(图3,图4),有效提高植物抗病性并促进其生长。此外,该菌株对较高浓度的H2O2和部分化学杀菌剂表现出耐受性,有助于在逆境中发挥正常功能和保持活力。
上述结果为盖姆斯木霉TC959菌株在农作物病害生物防治中的潜力和应用前景提供了较充分的理论依据。
庄文颖研究员为该文章的通讯作者,博士研究生王恒煦为该文章的第一作者。该研究得到国家自然科学基金项目(31750001)和真菌学国家重点实验室的资助。
论文信息:Hengxu Wang, Hao Hu, Tianyou Zhao, Zhaoqing Zeng, Wenying Zhuang. 2025. Trichoderma gamsii strain TC959 with comprehensive functions to effectively reduce seedling damping-off and promote growth of pepper by direct and indirect action mechanisms. Journal of Integrative Agriculture, 24(10): 3926-3940.
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095311924000492
Journal of Integrative Agriculture (《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管,中国农业科学院与中国农学会主办,中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊,月刊。创刊于2002年,现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子4.4,位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中国科学院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。
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