绿色木霉（Trichoderma atroviride）是木霉菌的一种，在自然界分布广泛，且部分菌株具有防病、促生、产酶等多种功能。目前生产上已有绿色木霉开发的生物农药和生物肥料制剂，能够有效防治土传病害、促进植株健康生长，在保障农业绿色可持续发展中起到重要作用。
鉴于绿色木霉不同菌株之间存在功能差异以及同一菌株也可能具有多种不同功能。因此，这一类真菌一直以来也是研究人员关注的重点。国际著名期刊《plant, cell & environment》上发表了墨西哥莫雷利亚圣尼古拉斯伊达尔戈米却肯大学化学生物研究所José López-Bucio团队的研究成果《Trichoderma atroviride-emitted volatiles improve growth of Arabidopsis seedlings through modulation of sucrose transport and metabolism》。这一结果解析了绿色木霉产生的挥发性物质（主要成分是6-戊基-2H-四氢吡喃-2-酮）促进植物生长的作用机理。
绿色木霉的挥发物对植物生长和免疫的具有关键作用。在可利用碳源条件下生长的拟南芥幼苗对绿色木霉挥发物的反应更为灵敏，随着培养基中蔗糖浓度的增加，绿色木霉挥发物对植株的生长发育有更加明显的促进作用，且与无蔗糖添加的培养基中生长的幼苗对比显著增加了韧皮部极点和根分生组织中关键基因的表达，促进了根的生长、根分生组织的大小和细胞伸长区。进一步分析发现绿色木霉挥发物增加了植物内源蔗糖和葡萄糖的含量，并利用这些重要的碳源丰富了根系分泌物，以回馈根际微生物生长，形成了良性循环。
通过分析拟南芥根中蔗糖相关的基因的表达情况，确定它们在绿色木霉挥发物诱导的生长发育过程中起到重要作用。研究发现，与无菌生长的幼苗相比，外源蔗糖供应和绿色木霉挥发物增加了蔗糖磷酸合酶的活性。这是一种是催化植物体中蔗糖合成途径的关键酶。外源添加蔗糖能够诱导初生根小柱中相关基因的表达，且外源蔗糖供应和绿色木霉挥发物均能增加幼苗侧根原基中蔗糖相关基因表达量。
通过分析经绿色木霉挥发物处理后拟南芥植株体内参与转运蔗糖的基因表达情况，发现参与蔗糖转运的基因在处理后表达情况存在差异，部分基因表达增强，也有一部分表达减弱。研究人员进一步对比了两种植物病原真菌尖孢镰刀菌和链格孢菌挥发物对植物生长的影响，发现两种病原真菌分泌的挥发物也在一定程度上增强了部分基因的表达，促进了植物的生长。但是生防木霉菌和病原真菌增强拟南芥蔗糖转运的基因不同，说明有益真菌和病原真菌对拟南芥中蔗糖的转运信号可能存在差异。
这一研究结果清晰的解析了绿色木霉分泌挥发性物质促进植物生长的重要分子机制，对于今后更好地开发利用木霉制剂奠定了良好的理论基础。
图1 绿色木霉挥发物对拟南芥生物量和根系结构的影响
图2 拟南芥对绿色木霉的反应和蔗糖代谢和转运的调节