解读Trichoderma yunnanense TM10对引起青葱（Allium cepa var. aggregatum）萎蔫病的病原菌Fusarium oxysporum f. sp. cepae的生物防治策略

《Current Research in Microbial Sciences》：Deciphering the Biocontrol Strategies of Trichoderma yunnanense TM10 Against Fusarium oxysporum f. sp. cepae, the Causal Agent of Wilt Disease in Shallots ( Allium cepa var. aggregatum)

洋葱生物控制与生理促进研究：以Trichoderma yunnanense TM10为例，通过体外（双菌共培养、滤液、挥发性物质分析及显微观察）和体内（病株接种）实验，证实TM10可有效抑制尖孢镰刀菌（Foc）生长（抑制率53.5%），并通过产乙醇、环状硅氧烷等挥发性化合物及非挥发性有机酸、多肽等代谢物发挥抗菌作用，同时显著提高洋葱叶绿素含量、抗氧化酶活性及生物量，为可持续农业生物防治提供新资源。

　　在现代农业中，植物病害的控制是一个重要的课题，其中真菌性病害尤为常见。本研究探讨了一种新型的生物防治剂——*Trichoderma yunnanense* TM10，在对抗*Fusarium oxysporum* f. sp. *cepae*（Foc）对洋葱（*Allium cepa* var. *aggregatum*）的感染中所展现出的生物控制和促进植物生长的双重功能。研究结果表明，TM10在体外和体内试验中均表现出显著的生物控制能力，同时还能改善植物的生理状态和形态特征。这些发现为开发可持续的植物病害管理策略提供了新的思路。

首先，研究团队通过体外实验评估了TM10对Foc的抑制作用。体外实验包括双重培养法、培养滤液法和挥发性化合物法三种方法。在双重培养法中，TM10在Foc的培养基上表现出强烈的拮抗作用，其抑制率高达76.90%，显示出卓越的竞争能力。在培养滤液法中，TM10的培养液在12天和14天时对Foc的生长抑制效果达到50.48%，表明TM10在长时间培养后释放的次级代谢产物具有显著的抗真菌作用。而在挥发性化合物法中，TM10释放的挥发性有机化合物（VOCs）对Foc的生长抑制率为36.29%，显示出一定的抗菌效果。这些体外实验的结果不仅揭示了TM10对Foc的多种抑制机制，还为后续体内实验奠定了基础。

接下来，研究团队进行了体内实验，以评估TM10在实际植物环境中的生物控制效果。实验结果显示，TM10的处理显著降低了Foc引起的病害严重程度，达到53.5%的抑制效果。同时，TM10还促进了植物的生理特性，如提高叶绿素含量、类胡萝卜素含量、酚类物质含量和抗氧化酶活性。此外，TM10处理的植物表现出更长的根和叶长度，更高的生物量积累，以及更多的叶片数量。这些结果表明，TM10不仅能够有效控制Foc感染，还能显著改善植物的生长状态和健康状况。

从分子层面来看，研究团队利用气相色谱-质谱联用技术（GC-MS）和液相色谱-质谱联用技术（LC-MS）分析了TM10释放的挥发性和非挥发性有机化合物。GC-MS分析发现，TM10释放的挥发性有机化合物中，乙醇是最主要的成分，占总挥发性有机化合物的25.78%。乙醇已被广泛研究，其具有抗菌和抗真菌的潜力。此外，环四硅氧烷（octamethyl-cyclotetrasiloxane）和丁基羟基甲苯（BHT）等其他化合物也显示出一定的生物控制作用。LC-MS分析则揭示了TM10释放的非挥发性有机化合物，其中有机酸衍生物，特别是含苹果酸的化合物，占据了非挥发性代谢物的主要部分。此外，还检测到了多种寡肽化合物，如含氮杂环化合物、含肼基的肽和含氨基的化合物等，这些化合物均具有抗真菌和激活植物防御反应的潜力。

从生物控制机制来看，TM10对Foc的抑制作用主要通过多种方式实现。首先，TM10能够通过菌丝缠绕和降解Foc菌丝的寄生作用，直接抑制其生长。其次，TM10通过竞争空间和营养资源，限制Foc的扩展。此外，TM10还能通过产生抗菌物质，如乙醇、环四硅氧烷和丁基羟基甲苯等，间接抑制Foc的生长。这些不同的抑制机制共同作用，使得TM10在体外和体内均表现出显著的生物控制效果。

研究还发现，TM10不仅具有生物控制功能，还能促进植物的生长。在体内实验中，TM10处理的植物表现出更高的生物量积累和更长的根和叶长度。这些结果表明，TM10可能通过多种方式促进植物生长，包括改善土壤环境、激活植物的防御机制以及增强植物的生理代谢能力。此外，TM10的处理显著提高了植物的叶绿素含量和类胡萝卜素含量，这可能与TM10释放的某些化合物有关，这些化合物能够促进叶绿素的合成，从而增强植物的光合作用能力。

从生态和可持续发展的角度来看，TM10作为一种生物控制剂，相比化学杀菌剂具有明显的优势。化学杀菌剂的使用往往会导致环境污染、土壤有机质的流失以及病原菌的抗药性问题。而TM10作为一种天然的真菌生物控制剂，不仅能够有效控制病害，还能促进植物的生长，为农业可持续发展提供了一种新的解决方案。此外，TM10的生物控制作用不依赖于特定的环境条件，能够在多种土壤类型和气候条件下发挥作用，这为其在不同农业生态系统中的应用提供了可能。

研究还指出，尽管TM10在温室条件下表现出良好的生物控制效果，但在实际田间应用中仍面临一些挑战。例如，田间环境的复杂性，如温度波动、土壤微生物群落的多样性以及营养条件的变化，可能会影响TM10的稳定性和效果。因此，未来的研究需要进一步评估TM10在田间环境中的表现，并优化其配方和应用方法，以确保其在实际农业生产中的可持续性和有效性。

综上所述，*Trichoderma yunnanense* TM10作为一种新型的生物控制剂，展现了在控制*Fusarium* wilt和促进洋葱生长方面的双重潜力。其多种抑制机制和对植物生理特性的改善，使其成为一种具有广泛应用前景的可持续生物防治剂。未来的研究应聚焦于其在田间环境中的表现，以及如何将其有效整合到现有的病害管理策略中，以实现农业生产的绿色和可持续发展。