土著木霉菌诱导玉米抗立枯丝核菌的促生作用与生化防御机制研究

本综述系统评价了戈龙塔洛土著木霉菌（Trichoderma）通过激活苯丙烷代谢通路（PAL、TAL、PO）和积累次生代谢物（酚类、黄酮）诱导玉米（Zea mays）对立枯丝核菌（Rhizoctonia solani）的系统抗性。研究首次揭示T. virens TZ21BT1通过调控防御酶活性与苯丙素途径关键节点，同步实现促生长与生物防治的双重功能，为玉米带状叶枯病（BLSB）的绿色防控提供新策略。

　　

Highlight

植物病害管理因全球农业可持续转型和化学农药减量化趋势而日益复杂。气候变化通过升温和湿度增加为病原菌增殖创造有利条件，进一步加剧这一挑战[33]。在众多解决方案中，木霉菌（Trichoderma spp.）作为兼具病害防控和作物促生潜力的生防制剂备受关注。

Discussion

本研究揭示了戈龙塔洛土著木霉菌菌株通过形态与生化修饰激活玉米防御系统的独特机制。其中T. virens TZ21BT1能显著诱导苯丙氨酸解氨酶（PAL）和酪氨酸解氨酶（TAL）活性，推动苯丙烷代谢通路运转；而未经木霉菌处理的病原接种植株则表现出更高的过氧化物酶（PO）活性应激响应。尽管单因素分析中部分抗性参数未达显著水平，但皮尔逊相关性与主成分分析（PCA）均证实次生代谢物、防御酶与植物表型间存在强正关联。这些发现凸显了木霉菌激活苯丙素通路的核心作用，明确了其作为促生剂和生防制剂的双重功能。

Conclusion

本研究首次系统阐明土著木霉菌诱导系统抗性提升玉米性能的新特性。结果表明，土著木霉菌菌株——特别是T. asperellum TZ11DI1、T. virens TZ21BT1、T. ghanense TZ12PO1和T. reesei TZ31DU1——不仅促进植物生长，还通过抑制立枯丝核菌（R. solani）侵染增强病原抗性。木霉菌接种（尤其是T. virens TZ21BT1）可显著提升次生代谢物积累水平，印证了其通过调控苯丙烷代谢通路实现生防功能的分子机制。