木霉菌重寄生过程中的酶学研究进展

木霉是一种重要的生防真菌,重寄生作用是木霉的主要生防机制之一。本文对国内外在木霉重寄生过程中产生的主要酶类及其作用的研究进展进行综述。     

木霉在植物病害生物防治中的应用及作用机制

木霉是植物病害生物防治中应用和研究非常广泛的一类生防真菌。本文阐述了木霉在多种植物病害防治上的应用及防治效果，并概括了木霉在生防过程中对植物病原物的生防机制，包括竞争、重寄生、抗生作用等，以及木霉与植物互作中对植物促生和诱导植物抗性的机制。目前，世界上含木霉的商品化制剂已超过250种，在不同国家地区都取得了良好的防治效果，更多的优秀生防木霉菌株也在通过野生菌株筛选或遗传改良等方式开发。木霉生物防治及机制研究对推广生物防治和减少化学农药有重要意义。     

木霉菌对植物寄生线虫防治作用机制

生物防治不仅作为植物寄生线虫病安全有效的防治措施，而且其具有降低化学农药施用量和减少环境污染的作用。木霉菌作为一种生防潜力巨大的线虫病防治真菌，已被广泛研究并应用于植物寄生线虫病的防治。本文主要从木霉防治植物寄生线虫病的直接和间接生防机制的视角，综述了木霉对线虫的重寄生作用、毒杀作用以及木霉对植物的诱导抗性、促生作用等多种协同防治植物寄生线虫的机制，展望了今后需要继续扩大对杀线木霉资源种类的调查和挖掘、木霉菌对植物寄生线虫的作用机理以及从分子水平上加深对木霉防治线虫病机制的研究，旨在为科学利用木霉菌防治植物线虫病提供参考。     

木霉几丁质酶及其对植物病原真菌的拮抗作用

 木霉(Trichoderma spp.)作为重要的植病生防因子(biocontrol agents)一直受到普遍关注。木霉菌株产生的包括几丁质酶在内的细胞壁降解酶,在木霉重寄生中起重要作用。本文论述木霉几丁质酶的种类、诱导产生、理化特性及其对植物病原真菌的拮抗作用,并对木霉几丁质酶及其基因的生防应用进行讨论。     

木霉生物学特性及拮抗作用研究进展

木霉（Trichoderma spp．）是一类广泛存在于土壤、根围、叶围、种子和球茎等环境中的拮抗性真菌,20世纪70年代以来关于木霉的拮抗作用及其机制有很多报道,木霉在植物病害生物防治中具有重要的地位。能用于防治多种真菌病害。研究木霉对病原真菌的拮抗作用,有利于木霉菌在植病生防领域的开发利用。木霉菌（Trichoderma spp．）属半知菌亚门，丝孢纲。     

木霉-植物互作机制的研究进展

木霉作为是一种重要的生防制剂已经成为化学农药替代化和减量化的主要产品,也是公认的最有前防治病害的目的。随着木霉-植物互作研究的深入,关于互作机制方面的研究已取得了明显的进展。木霉与植物的互作过程包括木霉对植物的感知、木霉在植物体表和体内的定殖并引起植物的一系列变化等复杂的过程,本文重点对木霉-植物互作过程中木霉在植物中的定殖、木霉和植物的生理生化变化以及激素信号传递模式进行综述,以明确木霉促进植物生长和防治植物病害的机理,明确木霉与植物的互作机制对进一步提高木霉的生防效果、扩大木霉的应用具有重要的意义。     

影响微生物菌剂应用稳定性的因素分析

微生物菌剂作为一种生物农药,在强化植物生物屏障、拮抗和抑制有害微生物以及保障农产品安全生产等方面越来越受到关注,但是其在田间的稳定性差是影响其大规模应用的关键问题.微生物菌剂中目标微生物的定殖能力强弱与微生物菌剂的生防效果存在密切联系.根际有益菌有效的定殖能够提高微生物菌剂的生防效果,在土壤环境中有益菌在植物根际周围定殖是一个复杂多变的过程.影响其定殖的因素也是多种多样的,其中主要有(生物/非生物因素)微生物特性、土著微生物、根系分泌物、土壤理化性质及施用方式等.本文就各种因素对根际有益菌定殖的影响进行总结分析,以期为增加微生物菌剂田间应用的稳定性和发挥更好的生防效果提供参考.     

植物内生木霉菌研究进展

内生菌在植物体内广泛存在，内生木霉菌是常见的植物内生真菌，一些内生木霉菌能够通过拮抗、重寄生、产生次生代谢产物、诱导植物系统抗性等方式促进植物生长、提高植物的抗逆性和抗病性，是重要的生防微生物资源，受到广泛关注。本文综述了近年来内生木霉菌的种类、分布、功能、生防作用机理，以及内生木霉菌与宿主植物互作的分子机制等方面的最新研究进展，为促进内生木霉菌作为生防因子的研究和利用提供参考。     

木霉胞外蛋白酶的研究进展

木霉菌Trichoderma spp.是重要的农业微生物资源,在植物病原菌和根结线虫的生物防治中发挥重要的作用。木霉菌具有复杂的胞外蛋白水解系统,可以分泌大量多种胞外蛋白酶,是细胞壁降解酶的重要组分。胞外蛋白酶通过参与营养竞争,协同降解植物病原菌细胞壁和根结线虫体壁等多种途径参与木霉的生物防治。本文就国内外木霉胞外蛋白酶的研究现状及其在木霉菌防治植物病原菌和根结线虫中所起的作用进行了论述。     

一株拮抗4种马铃薯病原真菌的拟康宁木霉的分离鉴定

本研究从黑龙江省土壤中分离获得一株木霉, 运用生物学特征和ITS序列分析相结合的方法将其鉴定为拟康宁木霉Trichoderma koningiopsis?薯块活体抑菌测定表明, 该木霉对接骨木镰孢Fusarium sambucinum?马铃薯早疫病菌Alternaria solani?立枯丝核菌Rhizoctonia solani (AG3和AG5)等病原真菌引起的马铃薯病害具有抑制作用?对峙培养试验结果显示, 该木霉对上述病原菌的生长具有拮抗作用, 平均抑制率均超过50%, 且该木霉生长速度快于上述病原真菌, 以竞争生长方式抑制病原菌菌丝生长和菌核形成?采用扫描电子显微镜观察发现, 该木霉可通过缠绕或并行生长等方式寄生在上述病原真菌菌丝上?以上结果表明, 从土壤中分离获得的拟康宁木霉具备良好的生防潜力, 可为马铃薯种植中多种真菌病害的统防统治提供良好的生防菌株?     

棘孢木霉菌鉴定及其对花生白绢病生防机制的研究

为了利用生防菌有效防控花生白绢病Sclerotium rolfsii,本研究采用稀释培养法从花生根际土中分离木霉菌,采用平板对峙法和盆栽试验筛选对花生白绢病具有高效生防效果的菌株并测定其生防机制,通过形态学、分子生物学技术和环境因子对发育的影响确定生防菌株的分类地位及生物学特性。结果表明,从分离的132株木霉菌中筛选出1株对齐整小核菌S. rolfsii 具有高效抑菌效果的菌株GH-20,抑菌率达89.93%,将其鉴定为棘孢木霉菌Trichoderma asperellum。对峙培养时,菌株GH-20对齐整小核菌的拮抗指数达Ⅰ级,当其菌落覆盖病原菌菌落后,其菌丝缠绕和侵入病原菌菌丝,并使病原菌菌丝体逐渐消解、减少,导致病原菌不能产生菌核;菌株GH-20产生的挥发性代谢产物（volatile gas,VOG）和非挥发性代谢产物（non-VOG）对病原菌的抑菌率分别为59.95%和79.49%。盆栽试验结果表明,同时接种菌株GH-20和齐整小核菌对花生白绢病生防效果最好,为79.64%。另外,该菌株具有在以果糖为碳源,以酵母膏为氮源和pH 7的条件下生长发育较好,光照有利于生长而光暗交替有利于孢子形成等生物学特性。生防机制研究结果显示,棘孢木霉菌GH-20主要通过竞争、重寄生作用和产生拮抗物质抑制和消解齐整小核菌,从而起到防病效果。     

木霉菌对黄瓜幼苗生长和膜脂过氧化指标的影响及对枯萎病的防治效果

本文开展了3种生防木霉菌,包括棘孢木霉Trichoderma asperellum 525、哈茨木霉T.harzianum 610和拟康氏木霉T.pseudokoningii 886防治黄瓜枯萎病的盆栽试验,研究这3种木霉菌对黄瓜幼苗生长、膜脂过氧化指标的影响及对黄瓜枯萎病的防治效果。结果表明,木霉菌对黄瓜枯萎病的田间防治效果均达到78%以上,且以棘孢木霉525的田间防治效果最高,达到81.53%。与只接种枯萎病病原菌的对照相比,3株木霉菌单独接种或与黄瓜枯萎病病原菌同时接种均可以显著提高黄瓜幼苗株高、茎粗、叶面积、根体积、地上部鲜重、地下部鲜重,显著提高黄瓜叶片超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）、多酚氧化酶（PPO）活性,显著降低质膜透性和丙二醛（MDA）含量,其中以拟康氏木霉886单独接种促进效果最强。研究表明,3种木霉菌通过促进黄瓜幼苗生长,增强植物抗氧化酶活性,降低质膜透性和丙二醛含量,从而提高对黄瓜枯萎病的抗性。     

生物刺激素协同对草莓炭疽病防治及其生长发育的影响

草莓炭疽病是草莓定植时期最易造成死苗的真菌病害。本文研究了生物刺激素（木霉菌、海藻酸、聚谷氨酸）协同灌根对草莓炭疽病的防治以及促生作用。结果表明,与对照相比,木霉菌、海藻酸、聚谷氨酸单剂灌根和木霉菌+海藻酸、木霉菌+聚谷氨酸的协同灌根处理均能显著降低炭疽病造成的死苗率,其中木霉菌+海藻酸的防效最高,可达78.26%。相比对照,所有处理均能显著提高净光合速率、1,5-二磷酸核酮糖羧化酶活性和加氧酶活性等光合指标,以及土壤脲酶活性。协同灌根处理显著提高草莓株高、根茎粗、叶柄长、叶面积等生长指标达15.62%～47.00%。其中木霉菌+海藻酸处理的净光合速率、土壤脲酶活性最高。综合而言,木霉菌与海藻酸协同灌根在促进生长、促进光合、提高土壤供氮水平以及防控草莓炭疽病方面均表现出显著的增效作用,可作为生物防治的一种有效手段     

木霉菌厚垣孢子水分散粒剂的研制及田间应用效果

木霉菌是广泛应用并具有良好防治效果的植物病害生防真菌。市场上木霉菌制剂多是分生孢子为主要成分的可湿性粉剂，存在着货架期短，生产和使用时有粉尘污染等问题。为了解决木霉菌应用上的这一瓶颈问题，提高木霉菌的应用价值，本研究针对木霉菌T4在高产厚垣孢子发酵培养基及工艺优化的基础上，对其水分散粒剂的工业化生产工艺进行了研究。确定以硅藻土为载体，3%稳定剂羧甲基纤维素钠，0.4% UV保护剂抗坏血酸，4%崩解剂可溶性淀粉，3.2%粘结剂淀粉，利用摇摆湿法进行造粒，得到1×10⁸cfu/g的木霉菌T4水分散粒剂。在田间防治番茄灰霉病，花期或者发病初期首次用药，施药浓度为300～500倍稀释液，施药间隔期为7 d，总共用药3次。结果显示，最佳使用浓度为300倍稀释，对番茄灰霉病的防治效果达到71.85%，与50%啶酰菌胺水分散粒剂1000倍稀释液防治效果相当，具有较好的应用前景。     

木霉不同施用方式对黄瓜幼苗质量特性及枯萎病防效的影响

黄瓜枯萎病是设施黄瓜栽培中最为常见且为害严重的土传真菌病害，应用生防菌防治黄瓜枯萎病，对黄瓜安全生产有重要意义。试验采用前期筛选的对黄瓜枯萎病菌有较好拮抗效果的3株木霉菌，即棘孢木霉Trichoderma asperellum 525、哈茨木霉T.harzianum 610和拟康氏木霉T.pseudokoningii 886，利用盆栽试验，测定了木霉菌不同施用方式对黄瓜幼苗质量及枯萎病防效的影响。3种施用方式分别为T1（木霉与病原菌同时接种）、T2（先接种木霉菌，2 d后接种病原菌）和T3（先接种病原菌，2 d后接种木霉）。结果显示，3株木霉菌对黄瓜枯萎病的防效均在64.78%以上，且以拟康氏木霉886的T2施用方式的防效最高，达到81.54%。在播种后8~14 d，所有木霉菌处理的黄瓜幼苗壮苗指数、叶绿素含量、根系活力、硝态氮含量、硝酸还原酶活性、根系总吸收面积均比CK1（只接种病原菌孢子悬液）显著上升，3种施用方式中以T2处理对上述6项指标的促进效果最显著，并以拟康氏木霉886在播种后14 d的6项指标增加幅度最大，该处理的黄瓜壮苗指数、叶绿素含量、根系活力、硝态氮含量、硝酸还原酶活性、根系总吸收面积的增加幅度分别达到210.06%、74.39%、37.23%、54.45%、88.00%和51.11%。本研究的3株木霉菌通过提高黄瓜幼苗生理代谢活性，增强了幼苗质量，提高了对黄瓜枯萎病的抗性，在应用中，提前施入木霉菌，有利于提高黄瓜幼苗对病害的防治效果，为后期提高黄瓜产量和品质奠定基础条件。     

向日葵菌核病拮抗木霉菌筛选及防病效果

采用平板对峙、离体叶片检测、盆栽和田间试验,筛选出3株对向日葵菌核病有较强拮抗能力的木霉菌,分别为深绿木霉Trichoderma atroviride N862、长枝木霉T. longibrachiatum N246和哈茨木霉 T. harzianum X102。3株木霉对向日葵菌核病菌的生长抑制率均超85%,离体叶片试验显示,N862、N246和X102对病斑扩展的抑制率分别为90.6%、96.5%和63.8%,表现出良好的防病效果。分别采用木霉孢子拌土、灌根、拌土+灌根3种处理方式对向日葵菌核病进行盆栽防治试验,结果显示拌土+灌根处理防病效果最佳,3株木霉的防效均超过73%。采用拌土+灌根处理进行防治向日葵菌核病田间试验,N862、N246和X102对病害的田间防效分别为67.54%、49.96%和49.23%,其中以N862的防效最高,3株木霉对向日葵菌核病均表现出良好的防病效果,有重要的开发应用潜力。     

基于转录组分析的哈茨木霉thga3基因功能研究

哈茨木霉Trichoderma harzianum Th-33的Ⅲ型Gα亚基Thga3可能参与调控木霉菌的生长、产孢、几丁质酶活性、疏水性等生物学过程。为进一步明确其功能,本研究采用Hiseq2500（Illumina）测序平台,对野生菌Th-33和thga3基因敲除突变株△thga3进行转录组测序,分析其G蛋白信号系统、细胞壁降解酶类和产孢相关基因的差异表达。与野生菌相比,△thga3有3个G蛋白偶联受体基因发生下调表达,3个几丁质酶基因以及产孢调控基因brlA下调表达,1个G蛋白信号调控蛋白RGS1上调表达。推测thga3可能通过调控brlA的表达正调控产孢;通过调控疏水蛋白基因Tha_09745的表达调控菌丝疏水性。此外,通过调控几丁质酶基因的表达、G蛋白信号网络中其他蛋白的表达,影响菌株的拮抗和重寄生能力以及其他生物学特性。本研究为进一步探索G蛋白信号途径调控木霉菌生防特性及其机制奠定了基础。