大西洋间座壳菌（Diaporthe atlantica）通过非经典防御通路增强番茄对枯萎病菌（Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici）的抗性研究

为解决番茄枯萎病（Fol）化学防治引发的环境与抗药性问题，研究人员通过温室实验揭示大西洋间座壳菌（D. atlantica）能显著降低Fol侵染导致的维管褐变（DI降低60%），提升叶绿素含量（p<0.001）及氮磷吸收，且其抗性机制独立于ISR/SAR经典通路，为开发生物防治新策略提供理论依据。

　　

番茄是全球重要的经济作物，但由尖孢镰刀菌番茄专化型（Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, Fol）引起的枯萎病每年造成巨大损失。传统化学杀菌剂虽有效，却面临环境污染和病原菌抗药性加剧的困境。在此背景下，西班牙萨拉曼卡大学（Universidad de Salamanca）农业研究中心的研究团队将目光投向了一种特殊的内生真菌——大西洋间座壳菌（Diaporthe atlantica）。这种真菌原本生长在海岸悬崖的紫羊茅（Festuca rubra subsp. pruinosa）根系中，此前已被证实能增强作物抗旱耐盐能力。研究人员大胆假设：它能否成为对抗Fol的"天然保镖"？这项突破性研究成果发表在生物防治领域权威期刊《Biological Control》上。

研究团队采用温室对照实验，通过双因素设计（±D. atlantica × ±Fol）评估真菌的防治效果。关键技术包括：基于糖 beet pulp培养基的真菌扩增、Fol孢子悬浮液侵染法、疾病指数（DI）视觉评分系统、ICP-OES矿物元素分析，以及通过qRT-PCR检测JA/SA/ABA/ET通路关键基因（如AOS1、PAL、NCED1等）的表达模式。

3.1 真菌定殖验证
显微镜观察显示D. atlantica未侵入番茄根系，表明其作用可能通过根际互作而非内生定殖实现。

3.2 生长表型拯救
Fol导致番茄株高降低50%，而D. atlantica预处理使植株生物量恢复至接近健康水平（p<0.001）。有趣的是，单独接种D. atlantica会轻微抑制生长，暗示其与宿主存在适应性平衡。

3.3 病害抑制效应
D. atlantica使Fol侵染植株的DI从4.5降至1.8，且维管中Fol检出率降低57%（冠部）和42%（子叶节），表明其能物理阻断病原菌扩散。

3.4 生理机能改善
真菌处理使叶绿素含量提升38%（p<0.001），并显著增加N、P、Zn等元素吸收，但K和Fe在D. atlantica+Fol组反常降低，反映其调控营养分配的复杂性。

3.5 防御通路解析
与经典ISR/SAR机制不同，D. atlantica未激活SA标记基因PR1a，但维持了JA合成基因AOS1的表达水平，同时Fol显著抑制了ABA通路基因NCED1和ET响应因子Pti5（p<0.001）。

这项研究首次揭示D. atlantica通过"三重防护机制"对抗Fol：直接抑制病原菌维管定殖、优化宿主营养状态、选择性调节激素通路。特别值得注意的是，其独特的非依赖ISR/SAR的作用模式，为设计"微生物鸡尾酒疗法"提供了新思路——可与其他激活不同通路的生防菌协同使用，避免病原菌产生适应性进化。不过，研究人员也指出，根系修剪可能影响真菌功效，未来需在田间验证其稳定性。这项成果不仅为番茄可持续种植提供解决方案，更开创了利用海岸极端环境微生物防治作物病害的新范式。