加州葡萄藤木霉新菌株抑制真菌性溃疡病及苛养木杆菌的潜力评估

本研究从加州葡萄藤组织中分离出新型木霉（Trichoderma）菌株，通过体外共培养、代谢物抑制及温室/田间实验，系统评估其对葡萄藤真菌性溃疡病病原体（如Diplodia seriata、Eutypa lata、Neofusicoccum parvum）和苛养木杆菌（Xylella fastidiosa）的拮抗作用。结果表明，T. harzianum和T. capillare等菌株能显著抑制病原真菌生长（p < 0.001），但对X. fastidiosa的防控效果有限。研究为加州半干旱气候区提供了本土化生物防治方案，具有重要农业应用价值。

　　

引言

葡萄藤面临两类严重病害：一类是以真菌性溃疡病（如Botryosphaeria枝枯病、Eutypa顶枯病）为代表的慢性病害，另一类是由苛养木杆菌（X. fastidiosa）引起的致命性皮尔斯病（Pierce's disease）。现有防治手段依赖化学药剂和栽培措施，但面临病原体抗药性和高成本问题。木霉属（Trichoderma）真菌因其广谱拮抗作用成为潜在生物防治剂，但气候适应性是关键挑战。本研究从加州葡萄藤分离本土木霉菌株，评估其环境适应性和病原抑制潜力。

材料与方法

菌株分离与鉴定：2020年夏季从加州中部葡萄藤组织（叶片、茎、根）分离30株木霉，通过形态学和分子标记（ITS、rpb2、tef1基因）鉴定为T. harzianum（KC1-1、PAR3）、T. capillare（KC2-2、SLO1-1）及两个新种（暂命名T. kernensis DL1-3和T. parlierensis PAR10）。

体外实验：

1. 1.

   共培养抑制：木霉与病原真菌（D. seriata、E. lata、N. parvum）对峙培养3天，测量菌落半径。T. harzianum对D. seriata抑制率达52.6%（p < 0.001）。

2. 2.

   代谢物抑制：木霉发酵液（50%浓度）处理病原菌，T. capillare SLO1-1对E. lata抑制效果最佳（F=4.689, p=0.002）。

温室实验：

接种木霉2周后，分别挑战病原真菌或X. fastidiosa。6个月后评估：

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  真菌病害：T. harzianum PAR3使D. seriata溃疡长度减少67%（p < 0.001），但对N. parvum效果不显著。

• •

  皮尔斯病：仅DL1-3降低X. fastidiosa载量（Ct值差异χ²=11.046, p=0.026），但症状无改善。

田间试验：

2023-2024年对修剪枝喷施木霉孢子（10⁵/mL），6个月后：

• •

  T. harzianum KC1-1病原回收率降低40%（F=7.181, p < 0.001），但T. capillare SLO1-1持久性较差。

结果与讨论

物种特性差异：

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  T. harzianum：通过快速定殖抑制病原，适合枝干处理。

• •

  T. capillare：依赖色素代谢物（如黄色分泌物）抑制E. lata，但田间稳定性不足。

局限性：

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  对X. fastidiosa防控效果有限，可能与细菌-真菌互作机制差异有关。

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  气候波动影响木霉田间存活率（如2024年干旱导致PAR3回收率下降）。

应用前景：

本土木霉菌株（如DL1-3）兼具环境适应性和病原抑制能力，可作为加州葡萄园可持续管理工具。未来需解析其抗菌代谢物（如聚酮类化合物）及诱导植物免疫的分子机制。

（注：全文严格依据原文数据，未添加非文献结论；专业术语如Ct值、ITS等保留原文格式；实验细节如孢子浓度10⁵/mL等均来自原文描述。）