链霉菌TOR3209及其挥发性有机化合物提高烟草抗木贼镰孢的能力

　　

摘要：

【目的】 探究链霉菌TOR3209及其挥发性有机化合物（volatile organic compounds，VOCs）对烟草抗病能力的影响，阐明该菌株及其VOCs提高烟草抗病能力的直接和间接作用，为TOR3209及其VOCs的生防应用提供理论依据。【方法】 选择链霉菌TOR3209和木贼镰孢（Fusarium equiseti）作为研究材料，采用平板对峙法和生长速率法评价TOR3209及其VOCs抑制木贼镰孢的能力；通过对烟草接种不同浓度的TOR3209菌悬液（1.0×10¹、1.0×10³、1.0×10⁵、1.0×10⁷ CFU/mL）以及与TOR3209产生的VOCs共培养，测试该菌株及其VOCs对烟草抗木贼镰孢能力的影响；对烟草进行转录组测序，分析差异基因表达情况；利用固相微萃取（SPME）方法对TOR3209产生的VOCs进行鉴定，选择特异性强的化合物（十七烷）基于烟草做抗木贼镰孢验证，以添加不同质量浓度（1 mol·kg^-1、1 mmol·kg^-1、1 μmol·kg^-1、0.001 μmol·kg^-1）的十七烷为处理组，验证其对烟草的影响。【结果】 链霉菌TOR3209菌株及其VOCs均能对木贼镰孢产生拮抗作用，抑制率分别为56.9%、60.0%；与对照相比，不同浓度TOR3209菌悬液处理的烟草病害严重程度均显著降低（P<0.01），其中浓度为1.0×10¹ CFU/mL的处理抗病效果最好；保留菌株处理组与移除菌株处理组均可以提高烟草的抗病能力，防治效果分别为85.7%、72.5%；在TOR3209的VOCs发挥作用过程中以诱导烟草的系统抗性为主要途径；烟草转录组分析发现TOR3209的VOCs诱导烟草多个基因表达上调，其中多个基因均与植物抗病能力的提高相关；在TOR3209产生的VOCs中鉴定出多种化合物，其中十七烷在与烟草共培养后可以提高烟草抗木贼镰孢侵染的能力，1 mmol·kg^-1处理组的效果显著。【结论】 链霉菌TOR3209及其VOCs主要通过诱导烟草的系统抗性来提高其抗病能力，且TOR3209的VOCs可以调控烟草的基因表达。