Fusarium commune：一种新型的抗真菌病原体的内生真菌 Fusarium graminearum

《Piel》：Fusarium commune: A novel fungal endophyte against fungal pathogen Fusarium graminearum

小麦赤霉病生物防治研究：从无症状小麦根中分离出内生真菌F. commune strain G3-29，经形态和分子鉴定（ITS、RPB2、tef基因），证实其能抑制F. graminearum等病原菌的菌丝生长，田间施用可显著降低赤霉病发病率，且预处理种子能促进小麦生长。

　　Fusarium头霉病（FHB）是一种严重影响小麦产量和品质的毁灭性病害，主要由禾谷镰刀菌（*Fusarium graminearum*）引起。该病害在小麦生长的各个阶段均可发生，从播种到抽穗，其危害性尤为突出。感染后，禾谷镰刀菌不仅会破坏作物，还会在小麦籽粒中积累有害的真菌毒素，如脱氧雪腐镰刀菌烯醇（DON）及其衍生物，如3-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇（3ADON）和15-乙酰脱氧雪腐镰刀菌烯醇（15ADON），以及其它有毒化合物如玉米赤霉烯酮、黄曲霉素和红曲霉素。DON在病害传播中起着关键作用，被认为是病原菌的致病因子之一。因此，减少DON的含量可能有助于降低FHB的严重程度。

目前，农业领域主要依赖化学杀菌剂来控制FHB，但这些化学物质对人类和动物的健康存在潜在风险。此外，长期使用化学杀菌剂可能导致病原菌产生抗药性，已有研究发现禾谷镰刀菌的菌株在抗药性方面存在差异。同时，化学杀菌剂的残留物可能污染土壤和地下水，引发严重的生态问题。因此，寻找更加可持续、环保的替代方案成为农业研究的重要方向。

生物防治作为一种新兴的病害管理手段，正在受到越来越多的关注。与传统的化学控制方法相比，生物防治不仅减少了对环境的污染，还能有效降低病原菌对作物的危害。近年来，研究发现某些真菌内生菌具有显著的生物防治潜力，能够通过多种机制抑制病原菌的生长和繁殖，从而保护植物健康。这些内生菌可以通过竞争、拮抗以及诱导植物自身防御系统等方式发挥作用，为可持续农业提供了一种新的解决方案。

本研究中，从无症状的小麦根部分离出了一株真菌内生菌——*Fusarium commune* G3-29菌株。通过形态学和分子生物学方法对该菌株进行了鉴定。研究结果表明，该菌株在实验室条件下对多种病原菌表现出显著的抑菌活性，包括禾谷镰刀菌PH-1菌株、拟禾谷镰刀菌H-5菌株、核盘菌D-4菌株和炭疽菌Y-3菌株。具体而言，该菌株能够通过抑制菌丝生长来减少病原菌的繁殖。在田间试验中，将*Fusarium commune* G3-29菌株的孢子悬浮液与禾谷镰刀菌的分生孢子悬浮液一起施用于小麦穗部，显著降低了FHB的发生率。此外，对播种前使用该菌株孢子悬浮液处理的小麦种子进行田间试验，发现其生长参数得到了明显改善，如株高、干重和叶面积等。

这些结果表明，*Fusarium commune* G3-29菌株不仅具有显著的生物防治能力，还能促进小麦的生长。因此，该菌株有望成为控制FHB的一种高效、安全的生物防治工具。与化学杀菌剂相比，该菌株的使用不会留下有害残留，也不会导致病原菌产生抗药性，从而为农业可持续发展提供了一种更加绿色的替代方案。

从更广泛的角度来看，生物防治的推广不仅有助于减少农业对化学物质的依赖，还能促进生态系统的平衡。真菌内生菌作为自然界中重要的微生物资源，其在植物健康维护中的作用日益受到重视。这些内生菌不仅能够通过自身产生的抗菌物质直接抑制病原菌，还能通过激活植物的免疫系统间接增强其抗病能力。因此，研究和应用这些内生菌对于提高作物抗病性、减少农药使用、保护生态环境具有重要意义。

此外，真菌内生菌在农业生产中的应用也面临着一些挑战。例如，如何确保其在田间环境中的稳定性，如何提高其在不同作物和不同环境条件下的适应性，以及如何优化其与作物的共生关系等。这些都需要进一步的研究和探索。同时，由于真菌内生菌的种类繁多，其功能和作用机制也各不相同，因此需要针对不同的病害和作物进行筛选和评估，以找到最适合的生物防治菌株。

本研究中分离出的*Fusarium commune* G3-29菌株，不仅在实验室条件下表现出对多种病原菌的抑菌能力，还在田间试验中验证了其在实际农业生产中的应用潜力。这表明该菌株可能具有广泛的适用性，能够适应不同的农业环境和作物类型。同时，该菌株的生长特性也值得进一步研究，例如其在不同pH条件下的适应性、对营养物质的利用能力以及其在不同温度下的生长表现等。

在田间试验中，将该菌株的孢子悬浮液施用于小麦穗部，能够显著减少FHB的发生率。这说明该菌株在实际应用中具有良好的效果，能够有效抑制病原菌的侵袭。同时，该菌株对小麦种子的处理也显示出促进生长的能力，这表明其不仅具有生物防治功能，还可能具有一定的植物生长促进作用。因此，该菌株可能成为一种多功能的生物防治工具，既能够控制病害，又能够提高作物的产量和品质。

在农业生产中，生物防治的应用需要结合多种因素，如土壤条件、气候环境、作物品种以及病原菌的分布情况等。因此，研究和推广生物防治技术需要系统性的方法，包括对菌株的筛选、对田间应用条件的优化以及对不同环境因素的适应性研究。此外，还需要考虑生物防治技术的成本效益，确保其在实际应用中的经济可行性。

综上所述，*Fusarium commune* G3-29菌株作为一种具有生物防治潜力的真菌内生菌，其在控制FHB方面的应用前景广阔。该菌株不仅能够有效抑制病原菌的生长和繁殖，还能促进小麦的生长，为农业可持续发展提供了一种新的解决方案。未来的研究可以进一步探索该菌株的适用范围、作用机制以及其在不同农业环境中的表现，以推动生物防治技术在农业生产中的广泛应用。