植物病害防控是保障全球粮食、饲料与纤维作物产量和品质的关键，目前可通过多种策略预防或控制病害发生。在主要粮食作物中，普通菜豆因生产成本低、营养价值高，是巴西及多个非洲国家的重要主食，其蛋白质含量可达31%，同时富含矿物质、维生素、碳水化合物以及多酚、类黄酮、花青素、类胡萝卜素等生物活性物质。

然而，菜豆生产常因各种生物与非生物胁迫影响，导致产量和品质大幅下降。其中，由核盘菌（ Sclerotinia sclerotiorum ）引起的白霉病在巴西塞拉多地区尤为严重，主要原因是缺乏抗病寄主品种。在农业生产中，为了防治该病害，部分种植者仍需频繁使用农药。但农药过量滥用带来的环境污染、人畜健康风险，已促使社会对农业用药态度发生明显转变，生物防治成为替代化学农药的重要途径。

核盘菌（ S. sclerotiorum ）是一种死体营养型病原菌，可侵染大豆、菜豆、油菜等400多种植物，是全球主产区作物减产的重要原因。该病害危害程度高，缺乏抗病品种，且核盘菌菌核可在土壤中长期存活，萌发后产生子囊孢子，在花期侵染植株。

木霉菌的生态与应用价值

木霉菌广泛分布于各类气候区土壤中，对生态系统健康具有重要作用，可作为内生菌定殖于植物体内，也可作为腐生菌分解有机质。木霉菌还可诱导植株产生抗病性、提升抗逆能力、促进生长、活化养分，并修复重金属和有毒有机物污染。部分木霉菌还能产生具有医用价值的次生代谢产物和工业用酶。

巴西生物多样性丰富，但相关微生物资源研究仍较为匮乏。该项研究聚焦巴西南马托格罗索州潘塔纳尔与塞拉多地区的本土木霉菌株，共筛选55株分离菌，评价其对核盘菌的生防效果及对菜豆的促生作用。

研究方法与抑菌效果

研究围绕内生木霉菌（ Trichoderma spp.）对核盘菌（ S. sclerotiorum ）的抑制作用及对菜豆种植的影响展开系列实验。

1. 1. 直接对峙试验 ：10株木霉菌对核盘菌生长表现出较强抑制活性。
2. 2. 挥发性物质抑菌试验 ：17株木霉菌可通过产生挥发性代谢物（VOCs）有效抑制核盘菌。

综合两项实验共筛选出24株具有抑菌活性的木霉菌，其中3株（T5、T44、T53）在平板对峙和VOCs两项试验中均表现优异。进一步酶活性分析表明，菌株T24、T26的蛋白酶、几丁质酶等与真菌寄生相关的水解酶活性更突出，具备更强的拮抗潜力。

经鉴定，5株优势木霉菌株分别为：

• • 木霉菌株T24（ Trichoderma sp.）
• • 泽短木霉T26（ T. zelobreve ）
• • 长枝木霉T44（ T. longibrachiatum ）
• • 泽短木霉T53（ T. zelobreve ）
• • 木霉菌株T55（ Trichoderma sp.）

菜豆盆栽实验结果

5株优势木霉菌（T24、T26、T44、T53、T55）均能提高种子发芽率、降低病情指数：

• • 菌株T24和T53可保障菜豆种子发芽率达到 100% ，且病情指数为 0 。
• • 除菌株T44对菜豆生长表现出一定抑制作用外，其他菌株均能显著提升菜豆鲜重、干重及根长等生长指标，展现出良好的促生潜力。

挥发性抑菌物质（VOCs）分析

采用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS），对5株木霉菌在核盘菌诱导下产生的挥发性有机化合物（VOCs）进行分析，共检测到20种挥发性有机物，其中8种已完成鉴定，6种VOCs的出现频率显著增加：

• • manicone
• • β-雪松烯（β-cedrene）
• • β-柏木烯（β-funebrene）
• • 化合物11（未知）
• • α-菖蒲二烯（α-acoradiene）
• • α-阿拉斯加烯（α-alaskene）

关键发现：

• • β-柏木烯在所有菌株中均能检测到，是普遍存在的挥发性物质。
• • 抑菌效果最强的T24和T55，其VOCs以 β-柏木烯、α-菖蒲二烯、β-雪松烯 为主要成分，提示这两种物质可能是抑制核盘菌生长的关键挥发性物质。

研究结论与展望

此项研究为木霉属菌株作为生物防治剂和生物刺激素在可持续农业中的应用提供了依据。未来的研究应聚焦于这些挥发性有机化合物的精细化学表征，并验证其田间应用效果，以期开发出安全、高效的豆科作物及其他经济作物生物菌剂。

图表说明

• 图1：核盘菌对菜豆引起的植物病害
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• 图2：不同木霉属菌株对菜豆植株生长的影响