编辑推荐：
植物常受病原菌和植食性昆虫侵害，植物有益真菌对其防御机制不明。研究人员以甜椒和南方绿蝽（Nezara viridula）为对象，用哈茨木霉菌（Trichoderma harzianum）T22 接种研究代谢变化。结果显示 T22 影响植物防御，改变代谢。该研究为生物防治提供依据。
在自然界中，植物就像坚守阵地的卫士，时刻面临着各种 “敌人” 的威胁。病原菌和植食性昆虫频繁发起攻击，给植物的生存带来巨大挑战。为了抵御这些侵害，植物进化出了一系列直接和间接的防御策略。然而，植物与微生物之间的共生关系，尤其是植物有益真菌对植物抵抗植食性昆虫的影响，在很长一段时间里都如同神秘的面纱，让科研人员难以看清。尽管此前有大量研究聚焦于植物有益真菌对植物病原菌的作用及机制，但对于它们在对抗植食性昆虫方面的贡献，特别是潜在的分子机制，相关研究少之又少。
在这样的背景下，来自 KU Leuven、University of Palermo 等机构的研究人员决心揭开这层神秘面纱。他们开展了一项关于哈茨木霉菌（Trichoderma harzianum）T22 对南方绿蝽（Nezara viridula）影响的研究。研究发现，T22 能够显著降低南方绿蝽若虫的相对生长速率，虽然对其死亡率没有影响，但这一变化可能意味着减少对植物的取食危害，对成虫的适应性和繁殖成功也可能产生负面影响。此外，T22 还改变了甜椒在遭受南方绿蝽取食后的代谢，尤其是在受损的局部叶片中，参与莽草酸 - 苯丙烷途径的化合物积累增加。这一研究成果发表在《BMC Plant Biology》上，为利用植物有益真菌进行生物防治提供了重要依据，有望为农业生产带来更绿色、环保的害虫防治策略。
研究人员在实验过程中，主要运用了以下关键技术方法：一是昆虫生物测定法，通过观察南方绿蝽若虫在接种和未接种 T22 的甜椒植株上的生长和存活情况，评估 T22 对昆虫表现的影响；二是非靶向代谢组学分析，对不同处理的甜椒叶片进行代谢物分析，以追踪植物代谢谱在真菌接种和昆虫取食后的变化 。
下面来看具体的研究结果：
- 对蝽象表现的影响：研究人员通过昆虫生物测定实验，对比了接种 T22 和未接种的甜椒植株上南方绿蝽若虫的生长情况。结果发现，若虫在接种植株上的相对生长速率显著低于未接种植株，平均相对生长速率分别为 23.2% 和 37%。而真菌接种对若虫死亡率没有显著影响 。
- 对叶片代谢组的影响：非靶向代谢组学分析表明，在未遭受昆虫取食时，接种 T22 和未接种的植株叶片代谢组没有差异。但在南方绿蝽取食后，接种植株受损的局部叶片代谢发生显著改变，与未接种植株相比，有 68 种差异积累代谢物（DAMs）。在这些 DAMs 中，有 29 种在接种植株叶片中含量更高，包括与苯丙烷途径、萜类途径等相关的代谢物。在远处未受损叶片中，也有 19 种 DAMs，不过差异相对较小。
综合研究结论和讨论部分，T22 确实能够影响植物对南方绿蝽的防御，改变植物代谢，尤其是在局部受损叶片中表现明显。这表明 T22 不仅能引发植物的防御反应，还可能对受损叶片的整体代谢重编程起到缓冲作用。然而，研究也存在一些局限性，例如只在一个时间点进行采样，无法深入了解防御启动的时间动态。未来研究可以进一步鉴定这些差异代谢物的具体成分和功能，结合转录组学和靶向代谢组学方法，更深入地探究植物、微生物和昆虫之间的复杂相互作用。同时，研究昆虫微生物组在这一过程中的作用，也可能为揭示木霉介导的植物 - 昆虫相互作用提供新的视角。这项研究为生物防治领域开辟了新的研究方向，对推动可持续农业发展具有重要意义。
