木霉抑制鐮刀菌病原體生長(zhǎng)和真菌毒素的生物合成

據(jù)估計(jì),植物病害造成了全球15%的作物產(chǎn)量損失,其中約80%是由病原真菌引起的芦倒。近年來(lái),由于氣候變化不翩,谷類植物的真菌疾病已成為嚴(yán)重的威脅兵扬。鐮刀菌是導(dǎo)致作物減產(chǎn)和籽粒品質(zhì)下降的最重要病原菌之一。致使谷物作物損失最大的是由禾谷鐮刀菌(F. graminearum)和燕麥鐮孢菌(F. culmorum)兩種病原菌引起的玉米枯萎病(FHB)和鐮刀菌穗腐病(FER)在歐洲口蝠、北美和亞洲頻發(fā)周霉。研究發(fā)現(xiàn),谷物作物被鐮刀菌侵染常與真菌毒素的生物合成有關(guān)亚皂。近年來(lái)俱箱,世界各地在植物保護(hù)中使用農(nóng)藥等要求變得極為嚴(yán)格。需要采取替代的灭必、環(huán)境友好的植物保護(hù)措施來(lái)抵御谷類植物病原體狞谱。

近年來(lái),微生物對(duì)各種病原體表現(xiàn)出拮抗作用的潛力受到越來(lái)越多的關(guān)注禁漓。利用微生物進(jìn)行植物保護(hù)有許多好處跟衅,因?yàn)槲⑸锊粌H可以與病原體競(jìng)爭(zhēng),而且還可以通過(guò)其生物刺激作用來(lái)提高植物的生長(zhǎng)性能播歼。在大量潛在的生物防治微生物中伶跷,特別令人感興趣的是木霉屬真菌。它們存在于所有氣候區(qū)秘狞,許多木霉品種已被用作提高作物植物養(yǎng)分利用效率的藥劑叭莫。




《Trichoderma versus Fusarium—Inhibition of Pathogen Growth and Mycotoxin Biosynthesis》一文介紹了所選木霉菌株對(duì)燕麥鐮孢菌(F. culmorum)和茄病鐮孢菌(F. cerealis)菌株的拮抗能力,及它們抑制鐮刀菌產(chǎn)生的毒素生物合成的能力烁试。

該研究以燕麥鐮孢菌(F. culmorum)和茄病鐮孢菌(F. cerealis)為靶標(biāo)雇初,研究了綠色木霉(Trichoderma viride)、深綠木霉(T. atroviride)等多種菌株對(duì)病原菌菌絲體生長(zhǎng)的抑制作用减响,以及對(duì)真菌毒素脫氧雪腐鐮刀菌醇(DON)靖诗、雪腐鐮刀菌醇(NIV)郭怪、玉米赤霉烯酮(ZEN)、α-玉米赤霉烯醇(α- zol)和β-玉米赤霉烯醇(β-ZOL)生物合成的影響刊橘。為此鄙才,在PDA培養(yǎng)基上進(jìn)行了對(duì)峙實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)中所用木霉菌株均顯著抑制鐮刀菌菌絲體的生長(zhǎng)。病原體與拮抗劑相互作用的定性評(píng)估表明促绵,木霉不僅在培養(yǎng)基表面定殖了75%至100%攒庵,同樣也能夠附著于病原體的菌絲體和孢子上生長(zhǎng)。

表1在PDA培養(yǎng)基上共培養(yǎng)5天后绞愚,木霉菌落與鐮刀菌菌落的相互作用

木霉對(duì)鐮刀菌菌絲體生長(zhǎng)的抑制率約為24% ~ 66%。當(dāng)鐮刀菌和木霉在PDA培養(yǎng)基上共同培養(yǎng)時(shí)颖医,發(fā)現(xiàn)木霉菌株對(duì)DON生物合成的抑制作用約為73%至98%位衩,對(duì)NIV的抑制作用約為87%至100%,對(duì)ZEN的抑制作用約為12%至100%熔萧,抑制作用的強(qiáng)弱與病原體和拮抗菌株具有明顯關(guān)系糖驴。在燕麥鐮孢菌和木霉共培養(yǎng)中檢測(cè)到DON的糖基化形式,而在單獨(dú)培養(yǎng)中不存在佛致,這表明木霉能夠糖基化DON贮缕。結(jié)果還表明,一株綠色木霉(Trichoderma viride)能夠?qū)EN轉(zhuǎn)化為其羥基化衍生物β-ZOL俺榆。

木霉真菌作為一種潛在的鐮刀菌的天然殺菌劑感昼,它們的拮抗效果可能因物種和菌株而異,在體內(nèi)條件下也很可能不同罐脊,因?yàn)樵S多環(huán)境和農(nóng)業(yè)技術(shù)因素都可能影響拮抗效果定嗓。因此,高效穩(wěn)定的菌株以及相應(yīng)的農(nóng)業(yè)應(yīng)用場(chǎng)景仍需要進(jìn)一步的研究萍桌。




圖1 培養(yǎng)5天后宵溅,PDA對(duì)峙培養(yǎng)試驗(yàn)中鐮刀菌的真菌形態(tài)

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