黄瓜(Cucumis sativus L.)是世界上最重要的蔬菜作物之一。黄瓜以其脆脆的口感和独特的风味而闻名于世。它们是维生素、蛋白质、矿物质和抗氧化剂的极好来源,对人体有各种健康益处。但是黄瓜非常容易受到各种疾病的影响,从而造成经济损失。植物病害被认为是全球粮食产量下降的主要原因,估计下降幅度在10%至40%之间。真菌是种类最多的植物病害病原体,每年造成的作物损失占土壤传播病原体的三分之一,这些病原体影响自然生态系统和生产生态系统。其中一些病原体,如腐霉属,广泛分布在世界各地。有研究表明,温室中黄瓜的损失可达75%。尽管可以使用化学杀菌剂来防控该病害,但频繁使用杀菌剂会对环境和有益的根际微生物的生存产生有害影响。杀菌剂的持续使用诱导病原体发生基因突变,这最终导致杀菌剂抗性生物型的出现。因此,必须开发易于获取和环境安全的非化学技术来控制植物病害。已有大量的研究证明,微生物菌剂作为植物病害生物防治剂能够有效地管理多种作物的土传病害。其中木霉是一种常见的用于生物防治的腐生丝状真菌,且对多种植物病原菌具有良好的生防作用。
研究人员检测了分离自Dactyloctenium robecchii和Moraea sisyrinchium根际和内生的拮抗真菌对土传病原菌瓜果腐霉的抑制能力。从阿曼Al-Seeb采集的植物茎和土壤样本中获得两株土著木霉菌株,即Trichoderma ghanense和Trichoderma citrinoviride。采用对峙培养技术,体外检测了真菌分离株对瓜果腐皮病菌的拮抗活性。在木霉菌分离株中,T. ghanense对P. aphanidermatum菌丝生长的抑制效果最好,抑制率可达44.6%。而T. citrinoviride诱导的P. aphanidermatum菌丝生长抑制率相对较低,仅为31.3%。对病原菌丝体的显微镜和电解质泄漏观察显示,其菌丝体存在极端的形态畸形,这可归因于拮抗剂的抗真菌代谢物。
进一步通过温室盆栽研究证明了 T. ghanense 在控制黄瓜植株腐霉猝倒病的防效。当使用生物防治剂时,存活植株的数量超过90%,而对照植株则完全死亡。此外,与未接种的植物相比,用拮抗剂处理植物可以促进植物的生长特性。这包括茎和根的长度、叶片的长度和宽度以及干重的改善。这些发现表明,T. ghanense 和 T. citrinoviride可以开发为合成化学杀菌剂的替代品,用于控制黄瓜的土壤病原体。
该项研究证明了木霉对P. aphanidermatum的抑制作用。在促进黄瓜生长的同时,T. ghanense和T. citrinoviride还能发挥其抑制腐霉生长的作用,并对发病黄瓜有一定的防治作用,可用于黄瓜病害的防治。综上所述,利用这些木霉物种来管理真菌的抑制,不仅可以延缓真菌的生长,而且可以减少杀菌剂的使用,在有机农场中可以作为潜在的生物防治剂。
图2 木霉分离株对真菌病原菌处理10天以上黄瓜植株的促生长作用