根际真菌和内生真菌对圆叶莎草（Cyperus rotundus）对印度雀稗（Eleusine indica）的抑制作用

《Pest Management Science》：Inhibitory effects of rhizospheric and endophytic fungi of Cyperus rotundus on Eleusine indica

水葱（C. rotundus）根际分离出120株真菌，筛选出4株（F. oxysporum Wg306、F. andiyazi Fg611、T. afroharzianum Zg603、P. raperi Ct105）完全抑制千金子（E. indica）发芽。机制显示Zg603使内源IAA激增2934.29%，其他菌株通过降低GA3（46.16–78.58%）、cZ（33.42–68.33%）并升高ABA（6.37–28.43%）抑制其生长。固态发酵利用农业废弃物（水葱叶、甘蔗、稻壳、稻草）的产物中稻草效果最佳，其挥发性有机物（如β-桉叶烯）能特异性抑制千金子根、茎伸长（55.31%、49.64%），但对水稻（O. sativa）无显著抑制。本研究首次证实水葱通过共生真菌释放VOCs及激素调控抑制竞争植物，为开发新型生物除草剂提供理论依据。

　　

摘要

背景

根际和根内生菌群中存在具有抑制杂草生长的微生物。Cyperus rotundus（一种高度入侵性的杂草）可能利用这些真菌来抑制邻近植物的生长。本研究旨在从Cyperus rotundus中分离出真菌菌株，并评估它们对有害杂草Eleusine indica的抑制作用，重点研究涉及挥发性有机化合物（VOCs）和激素调节的机制。

结果

在从Cyperus rotundus中分离出的真菌菌株中，有120株菌株能够抑制E. indica的发芽，其中4株菌株（Fusarium oxysporum Wg306、Fusarium andiyazi Fg611、Trichoderma afroharzianum Zg603和Penicillium raperi Ct105）完全抑制了E. indica的发芽。这些真菌显著影响了E. indica的内源激素水平，尤其是Zg603菌株使吲哚-3-乙酸（IAA）的含量增加了2934.29%。其他3株菌株使赤霉素3（GA₃）的含量减少了46.16–78.58%，使cis-zeatin（cZ）的含量减少了33.42–68.33%，并使脱落酸（ABA）的含量增加了6.37–28.43%。利用农业废弃物（Cyperus rotundus的叶子、甘蔗叶和稻草）进行固态发酵后，其产物显著抑制了E. indica的发芽，其中稻草的效果最为显著。某些真菌产生的VOCs（如甲基亚油酸、β-elemene和3-辛酮）在体外实验中抑制了E. indica的茎和根的生长，其中β-elemene的抑制效果最强（茎部抑制率为55.31%，根部抑制率为49.64%），但在浓度≤1000 μM时对Oryza sativa没有抑制作用。

结论

本研究首次发现4种来自Cyperus rotundus的真菌菌株具有作为生物除草剂的潜力，它们通过VOCs的植物毒性作用和激素干扰来抑制E. indica的生长。同时，该研究揭示了一种新的生态策略：Cyperus rotundus可能利用与其共生的真菌来抑制竞争植物。? 2025 化学工业学会。

利益冲突

作者声明没有利益冲突。