内生哈茨木霉AUMC 14897通过调控生理生化及分子通路防控燕麦镰刀菌苗枯病的生物防治潜力

本研究针对燕麦镰刀菌苗枯病(FSBD)这一全球性病害，首次系统评估了内生哈茨木霉(Trichoderma harzianum)AUMC 14897菌株培养滤液(CF)的生物防治潜力。通过体外拮抗实验证实其对Fusarium oxysporum的抑制率达86.6%，GC-MS分析揭示其含有n-Hexadecanoic acid等活性物质。温室试验表明CF处理能显著降低病害发生率(66.6%→26.7%)，并通过激活SOD/CAT/POD抗氧化酶系统和上调APX1/P5CS1等抗逆基因表达，增强植株防御能力。该研究为开发新型生物农药提供了理论依据和实践方案。

　　

燕麦作为全球重要粮食作物，其种植正面临镰刀菌苗枯病(Fusarium seedling blight disease, FSBD)的严重威胁。这种由尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)引起的病害不仅造成产量损失，还可能产生真菌毒素污染。传统化学杀菌剂虽有一定效果，但存在环境污染和健康风险。在此背景下，来自塔anta大学的研究团队在《BMC Plant Biology》发表的研究，探索了内生哈茨木霉(Trichoderma harzianum)AUMC 14897菌株培养滤液(CF)的生物防治潜力及其作用机制。

研究采用体外拮抗实验、扫描电镜观察、GC-MS代谢组分析和温室试验等多学科方法。通过双培养试验评估抑菌率，扫描电镜观察菌丝互作形态，GC-MS鉴定CF中的活性成分。温室试验设置健康对照(H)、病原菌接种(T₀)、CF喷雾(T₁)和CF灌溉(T₂)四组，测定病害发生率、生理指标和基因表达变化。

体外拮抗实验显示，T. harzianum对F. oxysporum的7天抑制率达86.6%。扫描电镜揭示了营养竞争、空间占据和菌丝缠绕等多元拮抗机制。GC-MS分析鉴定出n-Hexadecanoic acid(41.77%)和heptadecane(20.29%)等21种活性成分。

温室试验中，CF喷雾处理(T₁)效果最佳，使病害发生率从66.6%降至26.7%。生理生化分析表明，CF处理显著提升感染植株的总酚(↑26.7%)、类黄酮(↑15.7%)含量，增强SOD(↑31.7%)、CAT(↑8.6%)和POD(↑4.6%)等抗氧化酶活性。分子水平上，CF处理上调了SOD1、CAT1、APX1、PAL和P5CS1等抗逆基因的表达。

该研究证实T. harzianum CF通过直接抑制病原菌生长和激活植物防御系统的双重机制防控FSBD。其创新性在于首次系统阐明了该菌株在燕麦病害防控中的应用潜力，为开发环境友好型生物农药提供了新思路。研究结果对推动可持续农业发展具有重要意义，特别是为有机农业病害管理提供了可行方案。未来研究可进一步优化CF应用方式和剂量，并探索其活性成分的协同作用机制。