据估计，植物病害造成了全球15%的作物产量损失，其中约80%是由病原真菌引起的。近年来，由于气候变化，谷类植物的真菌疾病已成为严重的威胁。镰刀菌是导致作物减产和籽粒品质下降的最重要病原菌之一。致使谷物作物损失最大的是由禾谷镰刀菌（F. graminearum）和燕麦镰孢菌（F. culmorum）两种病原菌引起的玉米枯萎病(FHB)和镰刀菌穗腐病(FER)在欧洲、北美和亚洲频发。研究发现，谷物作物被镰刀菌侵染常与真菌毒素的生物合成有关。近年来，世界各地在植物保护中使用农药等要求变得极为严格。需要采取替代的、环境友好的植物保护措施来抵御谷类植物病原体。
近年来，微生物对各种病原体表现出拮抗作用的潜力受到越来越多的关注。利用微生物进行植物保护有许多好处，因为微生物不仅可以与病原体竞争，而且还可以通过其生物刺激作用来提高植物的生长性能。在大量潜在的生物防治微生物中，特别令人感兴趣的是木霉属真菌。它们存在于所有气候区，许多木霉品种已被用作提高作物植物养分利用效率的药剂。
《Trichoderma versus Fusarium—Inhibition of Pathogen Growth and Mycotoxin Biosynthesis》一文介绍了所选木霉菌株对燕麦镰孢菌（F. culmorum）和茄病镰孢菌（F. cerealis）菌株的拮抗能力，及它们抑制镰刀菌产生的毒素生物合成的能力。
该研究以燕麦镰孢菌（F. culmorum）和茄病镰孢菌（F. cerealis）为靶标，研究了绿色木霉(Trichoderma viride)、深绿木霉(T. atroviride)等多种菌株对病原菌菌丝体生长的抑制作用，以及对真菌毒素脱氧雪腐镰刀菌醇(DON)、雪腐镰刀菌醇(NIV)、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)生物合成的影响。为此，在PDA培养基上进行了对峙实验发现实验中所用木霉菌株均显著抑制镰刀菌菌丝体的生长。病原体与拮抗剂相互作用的定性评估表明，木霉不仅在培养基表面定殖了75%至100%，同样也能够附着于病原体的菌丝体和孢子上生长。
表1在PDA培养基上共培养5天后，木霉菌落与镰刀菌菌落的相互作用
木霉对镰刀菌菌丝体生长的抑制率约为24% ~ 66%。当镰刀菌和木霉在PDA培养基上共同培养时，发现木霉菌株对DON生物合成的抑制作用约为73%至98%，对NIV的抑制作用约为87%至100%，对ZEN的抑制作用约为12%至100%，抑制作用的强弱与病原体和拮抗菌株具有明显关系。在燕麦镰孢菌和木霉共培养中检测到DON的糖基化形式，而在单独培养中不存在，这表明木霉能够糖基化DON。结果还表明，一株绿色木霉(Trichoderma viride)能够将ZEN转化为其羟基化衍生物β-ZOL。
木霉真菌作为一种潜在的镰刀菌的天然杀菌剂，它们的拮抗效果可能因物种和菌株而异，在体内条件下也很可能不同，因为许多环境和农业技术因素都可能影响拮抗效果。因此，高效稳定的菌株以及相应的农业应用场景仍需要进一步的研究。
图1 培养5天后，PDA对峙培养试验中镰刀菌的真菌形态
网友评论