印度首次发现哈茨木霉(Trichoderma spp.)作为玉米穗后茎腐病新型致病菌的研究

本研究针对印度玉米穗后茎腐病(PFSR)致病菌多样性不足的问题，首次证实哈茨木霉(Trichoderma afroharzianum和T. harzianum)的致病性。通过形态学观察、ITS-rDNA/TEF-1α分子鉴定及牙签接种法验证，发现菌株HSRT46所致病斑长达9 cm，揭示了传统生防菌在特定条件下的病原转化潜力，为印度雨养农业区玉米病害防控提供新预警。

　　

玉米作为全球三大主粮之一，其生产安全关乎国计民生。在印度，穗后茎腐病(PFSR)可造成高达42%的产量损失，严重时甚至绝收。长期以来，镰刀菌(Fusarium verticillioides)被认为是主要病原，但近年研究发现其他真菌如大茎点霉(Macrophomina)、炭疽菌(Collectotrichum graminicola)等也可致病。更令人警惕的是，某些传统生防菌如木霉(Trichoderma)在特定条件下可能"倒戈相向"——美国曾报道其引起穗腐病，但亚洲地区尚未见致病记录。这种"友军变敌军"的现象，暴露出当前病害防控体系的重大盲区。

为探明印度玉米茎腐病的病原谱系，来自卡纳塔克邦的研究团队在2022年采集了卡纳塔克邦、特伦甘纳邦和拉贾斯坦邦的病株样本。通过独创性的牙签接种法，首次证实三株木霉菌(HSRT46/47/67)的致病性，其中HSRT46所致病斑长达9厘米。分子鉴定显示它们分别属于非洲哈茨木霉(T. afroharzianum)和哈茨木霉(T. harzianum)，系统发育分析揭示其与深褐木霉(T. atrobrunneum)的近缘关系。这项发表在《Crop Protection》的研究，不仅改写了印度玉米病害名录，更提出了"生防菌生态位漂变"的新命题。

关键技术包括：1) 从三邦30份病样中分离纯化病原菌；2) 基于菌落形态、分生孢子结构等表型特征初筛；3) 采用ITS-rDNA和TEF-1α基因测序进行分子鉴定；4) 创新性牙签接种法开展致病性验证；5) 构建最大似然法系统发育树分析亲缘关系。

【样本收集与病原分离】
研究团队在印度三大玉米主产区的病株上观察到茎秆褐变伴绿色孢子的典型症状。通过组织分离法获得纯培养物，发现三株木霉菌在PDA培养基上呈现白色绒毛状菌落渐变为黄绿色的独特表型，其瓶梗呈安瓿形，分生孢子亚球形至椭圆形，这些特征明显区别于常见镰刀菌。

【形态与分子鉴定】
HSRT46菌株产生深绿色孢子，而HSRT47/67呈浅绿色。ITS-rDNA序列分析显示三菌株与木霉属参考菌株相似度达99%，TEF-1α基因进一步将其精确鉴定至种水平。系统发育树显示HSRT46与T. afroharzianum聚为一支，另两株与T. harzianum聚类，且均与T. atrobrunneum保持较近遗传距离。

【致病性验证】
牙签接种试验中，所有菌株均能在健康玉米茎秆上产生5-9厘米的坏死斑，突破性地证实了木霉的致病能力。值得注意的是，致病力与产孢量呈正相关，HSRT46的强致病性可能与其更高效的宿主组织定殖能力有关。

这项研究颠覆了传统认知：1) 首次证实木霉可导致印度玉米茎腐病；2) 揭示T. afroharzianum比T. harzianum更具侵袭性；3) 发现环境压力可能促使共生菌转为病原体。其重要意义在于：为印度建立首个木霉致病菌株库，预警雨养区需监测木霉种群动态，并为"菌株-环境-宿主"三者互作研究提供新模式。未来需重点解析温湿度、土壤理化性质等如何触发木霉的致病转换，这对发展精准化病害预警系统具有里程碑意义。