天然内生真菌Simplicillium aogashimaense通过调控生理生化途径增强栓皮栎对干旱胁迫下双病原菌(Biscogniauxia mediterranea和Diplodia corticola)的抗性

【字体: 时间:2025年06月18日 来源:Discover Plants

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  本研究揭示了内生真菌Simplicillium aogashimaense(E)通过调控酚类积累、过氧化物酶活性及氧化应激标记物(H2 O2 /MDA),显著缓解栓皮栎(Quercus suber)在干旱(25% FC)和正常灌溉(70% FC)条件下对Biscogniauxia mediterranea(Bm)和Diplodia corticola(Dc)的易感性,为气候变化背景下森林病害的生态防控提供新策略。

  

引言

栓皮栎(Quercus suber)作为地中海地区具有重要经济价值的树种,正面临由真菌病原体Biscogniauxia mediterranea(Bm)和Diplodia corticola(Dc)引发的衰退病威胁。气候变暖加剧了干旱频率,而现有防控手段有限。本研究探索了天然内生真菌Simplicillium aogashimaense(E)作为生防制剂的潜力,通过分析其在两种水分条件下(70%和25%田间持水量)对病原菌的抑制效应及宿主生理响应。

材料与方法

实验选用1年生栓皮栎幼苗,分别接种E、Bm或Dc,或组合接种(E+Bm/E+Dc)。通过病害进展曲线下面积(AUDPC)评估表型变化,并测定叶片生化指标:叶绿素(a+b)、总酚类、丙二醛(MDA)、H2
O2
含量、可溶性蛋白及过氧化物酶活性。

结果

植物健康状况:E显著降低Dc引发的衰退症状(AUDPC降低5倍),且在干旱下对Bm的防护效果更突出(降低2倍)。病原菌单独接种时,Bm早期诱导叶绿素含量升高(2.5倍),而E抑制此效应。
生化响应

  • 氧化应激:E+Dc处理在正常灌溉下显著提升H2
    O2
    (128 DPI)和MDA水平,表明激活了氧化防御途径。
  • 蛋白与酶活性:E+Bm组合中过氧化物酶活性降低4-5倍,而E+Dc则表现为可溶性蛋白动态变化(早期积累,后期减少)。
  • 酚类代谢:干旱下Bm单独接种显著增加酚类含量,而E处理减弱此响应。

讨论

E的防护机制呈现病原特异性:

  • 对Dc通过增强H2
    O2
    介导的氧化爆发(伴随脂质过氧化);
  • 对Bm则通过抑制过氧化物酶活性,延缓其从内生态向致病态转化。
    干旱条件下E的稳定效能提示其在气候变暖场景中的应用潜力。内生真菌通过调控宿主生理稳态(如酚类-蛋白网络)实现抗性,但分子机制需进一步解析。

结论

S. aogashimaense作为多功能生防菌,能协同增强栓皮栎对复合胁迫的适应性,为可持续林业管理提供新思路。未来需扩大菌株筛选并结合转录组学揭示其分子靶点。

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