棘孢木霉:番茄根腐病的绿色克星

番茄( Solanum lycopersicum )种植中,根腐病是常见的病害之一,尤其在商业温室中频繁发生,严重影响番茄的生长和产量。根腐病主要由腐皮镰孢菌( Fusarium solani )和立枯丝核菌( Rhizoctonia solani )引起。在追求绿色农业的背景下,寻找化学杀菌剂的环保替代品显得尤为重要。木霉菌( Trichoderma spp. )作为一种环境友好且高效的生物防治剂,为我们提供了一种新的解决方案。
一、木霉菌株的筛选与鉴定
研究人员从土壤中分离出30株木霉菌株,评估了它们对抗腐皮镰孢菌和立枯丝核菌的效果。经过筛选,AATri1、AATri22、AATri56和AATri74这4株菌株展现出了最强的抑制效果。通过MALDI - TOF技术鉴定,它们分别是 深绿木霉( Trichoderma atroviride )、哈茨木霉( Trichoderma harzianum )、棘孢木霉( Trichoderma asperellum )和绿色木霉( Trichoderma viride )。
二、抗真菌效果评估
这4株表现优异的木霉菌株进一步被用于对抗包括黑曲霉( Aspergillus niger )、尖孢镰刀菌( Fusarium oxysporum )、灰霉菌( Botrytis cinerea )、交链孢霉( Alternaria alternata )、茄长蠕孢( Helminthosporium solani )、产黄青霉菌( Penicillium chrysogenum )、立枯丝核菌、腐霉菌( Pythium aphanidermatum )和瓜类白粉菌( Podosphaera xanthii )在内的多种植物病原真菌。其中,棘孢木霉AATri56展现出了最强大的抑制能力,对这些病原真菌的抑制带宽度在20 - 39毫米之间。通过扫描电子显微镜(SEM)观察,研究人员还探究了棘孢木霉AATri56对抗腐皮镰孢菌和立枯丝核菌的抗真菌机制。
三、对番茄生长和病害的影响
在对4株木霉菌株(AATri1、AATri22、AATri56和AATri74)的评估中,AATri56因其显著的促生长和抑病特性脱颖而出。它能够显著产生吲哚乙酸(IAA),从而使番茄种子的发芽率提高了31%。研究结果表明,AATri56显著降低了由腐皮镰孢菌和立枯丝核菌引起的番茄病害严重程度,病害程度降低了90%。当AATri56作为土壤灌根处理时,它不仅能有效管理病害,还能将番茄果实重量提高40%,总产量提高58%。此外,用AATri56灌根处理的土壤还能显著(p < 0.05)上调过氧化物酶(APX)和过氧化氢酶(CAT)的酶水平至正常对照水平。在光合色素方面,与感染对照相比,叶绿素增加了222%,类胡萝卜素增加了28%。
四、结论与展望
这些结果有力地支持了将棘孢木霉AATri56作为一种有效的生物防治剂用于对抗植物病原真菌的提议。在农业可持续发展的大背景下,木霉菌株为我们提供了一种绿色、环保且高效的防治番茄根腐病的新途径。未来,我们可以进一步探索木霉菌株在其他作物病害防治中的应用潜力,为农业生产保驾护航。
引用来源: Al Husnain, L., Al-Shahari, E.A., Hazzazi, Y. et al. Fungicidal potential of Trichoderma isolates from soil in managing root rot disease caused by Fusarium solani and Rhizoctonia solani in tomato plants. J Plant Pathol (2025). https://doi.org/10.1007/s42161-025-02007-9