对番茄的防病促生作用
番茄(Solanum lycopersicon L.)是全球范围内一类重要的经济作物和普遍消费的蔬菜作物，其富含维生素A和C等多种营养元素。然而，番茄在整个生长季及采后保鲜过程中常遭受多种病原菌侵染，严重制约番茄产量和品质的进一步提升。目前，常见的病害防控方法大体分为农业防治、物理防治、化学防治及生物防治。由于常规农业和物理防治所需时间长，而化学农药的频繁施用会加剧环境问题且危害人体健康。因此，生物防治已成为一种控制植物病害的理想的替代方法。木霉菌是开发生物防治制剂的重要资源，现已形成多种商品化产品，常作为生物杀菌剂广泛应用于各种具有重要经济价值的作物。木霉菌通过争夺养分和空间、产生抗生素、分泌促进生长的物质(如IAA、营养摄取)或活性代谢物，如几丁质酶、细胞壁降解酶(CWDEs)和β-1,3-葡聚糖酶等，直接或间接地抑制各类病原体。
近期，Sehim等人在《Frontiers in Microbiology》期刊上发表了题为Trichoderma asperellum empowers tomato plants and suppresses Fusarium oxysporum through priming responses的研究论文，阐述利用棘孢木霉（T. asperellum）建立有效和经济的番茄病害生物防治方法。
研究人员将采集到大蒜根际土壤样本通过系列稀释的方法分离其中可培养的真菌，并提取纯培养菌株的全基因组用于扩增ITS序列，最终分离鉴定到一株棘孢木霉（Trichoderma asperellum）。通过平板对峙法测定了棘孢木霉(T. asperellum) 对几种常见植物病原真菌的抑菌活性。结果发现该菌株对多种镰刀菌都具备较好的抑制作用，其中对F. oxysporum的抑制率最高，达到53.23%，其次为F. graminearum (45%)和F. solani (43.19%)；相比之下，对R. solani和A. alternata的抑制活性相对较弱，分别为30.89%和20.67%。进而采用不同浓度的T. asperellum无菌培养滤液验证其对F. oxysporum的抑制效果，发现培养基中添加培养液浓度为30%时抑菌活性最强。
图1 T. asperellum对病原菌的平板拮抗活性
此外，研究人员进一步探究了菌株T. asperellum的产酶、分泌植物激素的能力，结果显示，该菌株具有增溶磷酸盐的作用；在添加溴甲酚紫的胶体几丁质培养基中表现出较高的几丁质酶活性；还能够有效合成植物生长素，其合成量达到12.5±0.5742 μg/mL。为了验证这些功能特性是否能够有效促进植株生长，进一步分析了T. asperellum对番茄种子萌发和促进生长的影响，发现经T. asperellum处理后显著提高了番茄的种子萌发率、幼苗根冠长和活力指数。通过离体果实接种的方法，观察T.asperellum对F.oxysporum在番茄采后造成的病害的防治情况。发现在采后11天，混合接种F.oxysporum和T.asperellum提取物处理的番茄果实的货架期要明显长于单独接种病原菌的番茄；且接种T.asperellum代谢物的番茄果实的病斑直径显著小于单独接种病原体的番茄果实。最后通过气相色谱-质谱串联分析，证明T. asperellum提取物中存在多种不同的生物活性化合物，为其功能作用的发挥提供了多种潜能。
图2 T. asperellum在番茄根系定殖并促进根系伸长
图3在接种F. oxysprum条件下，T. asperellum对番茄生长的影响
图4 T. asperellum粗提物对F. oxysprum的生防效果