近年来，三七（Panax notoginseng）作为我国重要的药食同源植物，其产业发展受到根腐病的严重制约。传统化学防治虽有一定效果，但随之而来的环境污染与农药残留问题日益凸显。在此背景下，生物防治技术因其环境友好、可持续等特点，成为研究与应用的热点。

近日，昆明理工大学生命科学与技术学院的研究团队在《Journal of Fungi》上发表了一项重要研究成果，题为《Trichoderma asperellum Ta1 Alleviates Root Rot Caused by Fusarium solani and Promotes the Growth of Panax notoginseng》。该研究从健康三七根际土壤中分离出一株棘孢木霉（Trichoderma asperellum）菌株Ta1，系统阐释了其在防控三七根腐病与促进植株生长方面的双重作用机制，为三七绿色种植提供了新的微生物资源与理论依据。

一、研究背景：三七根腐病的严峻挑战

三七根腐病主要由茄腐镰刀菌（Fusarium solani）引起，导致根部坏死、皂苷合成受阻，严重影响其药用价值与经济产量。目前生产上仍依赖化学农药，但其长期使用带来的土壤污染与健康风险不容忽视。因此，开发高效、安全的生物防治制剂成为产业发展的迫切需求。

二、Ta1菌株的分离、鉴定与抑菌活性

研究团队从根腐病高发区健康三七根际土壤中分离到一株具有广谱抑菌活性的木霉菌株。经形态学观察、ITS与EF1-α基因序列分析，该菌株被鉴定为棘孢木霉，命名为Ta1。

体外对峙试验表明，Ta1对包括茄腐镰刀菌在内的五种根腐病病原菌均具有显著抑制效果，其中对茄腐镰刀菌的抑制率高达65.53%。其发酵液不仅能抑制病原菌孢子萌发，还可下调多个致病相关基因的表达，如参与细胞壁降解的FsPG、Fsxln1等，从多维度削弱病原菌的侵染能力。

三、发酵液代谢组分析揭示其活性成分

通过UPLC-MS/MS技术，研究人员从Ta1发酵液中鉴定出791种代谢物，主要包括有机酸、生物碱和苯丙素类化合物。KEGG富集分析显示，这些代谢物显著富集于苯丙素合成、生物碱代谢及植物激素合成等通路。其中，吲哚乙酸等植物生长促进物质的检出，为解释Ta1促生作用提供了物质基础。

四、盆栽与田间试验验证防病促生效果

盆栽实验中，Ta1预处理使三七根腐病的病情指数降低至36%，防治效果达59.55%。同时，Ta1处理显著提升了三七的株高、根重、叶绿素含量、光合酶活性及皂苷积累量，表现出明显的促生效应。

田间试验进一步证实，Ta1处理可显著提高三七植株的各项农艺性状与生理指标，增强其抗逆性与产量潜力。

五、多组学整合解析作用机制

转录组与代谢组联合分析表明，Ta1通过调控三七体内苯丙素、二萜与单萜类物质的合成，激活茉莉酸信号通路，从而增强植株对病原菌的防御响应。同时，Ta1还能上调碳水化合物与氨基酸合成相关基因的表达，促进初级代谢，为植株生长提供物质与能量保障。

六、讨论与展望：Ta1的应用潜力与绿色农业价值

本研究系统揭示了棘孢木霉Ta1在防治三七根腐病与促进植株生长方面的多重功能，体现了其作为“微生物益生菌”在可持续农业中的广泛应用前景。与化学农药相比，Ta1具有环境兼容性好、无残留、不易引起抗药性等优势，符合我国农业绿色高质量发展方向。

未来，研究团队将进一步解析Ta1中关键活性代谢物的结构与功能，优化其发酵工艺与田间施用技术，推动该菌株在三七及其他作物病害防控中的产业化应用。

结语

棘孢木霉Ta1的发现与应用研究，不仅为三七根腐病的绿色防控提供了新策略，也为木霉菌资源在植物健康管理中的多功能开发提供了典型范例。随着生物防治技术的不断成熟与推广，我国中药材产业将迈向更安全、高效、生态友好的发展新阶段。

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参考文献 ：

Gu, Y.; Deng, J.; Li, Y.; Liu, D. Trichoderma asperellum Ta1 Alleviates Root Rot Caused by Fusarium solani and Promotes the Growth of Panax notoginseng. J. Fungi 2025 , 11 , 879.

文章链接：https://doi.org/10.3390/jof11120879