黃瓜(Cucumis sativus L.)是世界上最重要的蔬菜作物之一。黃瓜以其脆脆的口感和獨特的風味而聞名于世。它們是維生素、蛋白質、礦物質和抗氧化劑的極好來源,對人體有各種健康益處。但是黃瓜非常容易受到各種疾病的影響,從而造成經濟損失。植物病害被認為是全球糧食產量下降的主要原因,估計下降幅度在10%至40%之間。真菌是種類最多的植物病害病原體,每年造成的作物損失占土壤傳播病原體的三分之一,這些病原體影響自然生態系統和生產生態系統。其中一些病原體,如腐霉屬,廣泛分布在世界各地。有研究表明,溫室中黃瓜的損失可達75%。盡管可以使用化學殺菌劑來防控該病害,但頻繁使用殺菌劑會對環境和有益的根際微生物的生存產生有害影響。殺菌劑的持續使用誘導病原體發生基因突變,這最終導致殺菌劑抗性生物型的出現。因此,必須開發易于獲取和環境安全的非化學技術來控制植物病害。已有大量的研究證明,微生物菌劑作為植物病害生物防治劑能夠有效地管理多種作物的土傳病害。其中木霉是一種常見的用于生物防治的腐生絲狀真菌,且對多種植物病原菌具有良好的生防作用。
研究人員檢測了分離自Dactyloctenium robecchii和Moraea sisyrinchium根際和內生的拮抗真菌對土傳病原菌瓜果腐霉的抑制能力。從阿曼Al-Seeb采集的植物莖和土壤樣本中獲得兩株土著木霉菌株,即Trichoderma ghanense和Trichoderma citrinoviride。采用對峙培養技術,體外檢測了真菌分離株對瓜果腐皮病菌的拮抗活性。在木霉菌分離株中,T. ghanense對P. aphanidermatum菌絲生長的抑制效果最好,抑制率可達44.6%。而T. citrinoviride誘導的P. aphanidermatum菌絲生長抑制率相對較低,僅為31.3%。對病原菌絲體的顯微鏡和電解質泄漏觀察顯示,其菌絲體存在極端的形態畸形,這可歸因于拮抗劑的抗真菌代謝物。
進一步通過溫室盆栽研究證明了 T. ghanense 在控制黃瓜植株腐霉猝倒病的防效。當使用生物防治劑時,存活植株的數量超過90%,而對照植株則完全死亡。此外,與未接種的植物相比,用拮抗劑處理植物可以促進植物的生長特性。這包括莖和根的長度、葉片的長度和寬度以及干重的改善。這些發現表明,T. ghanense 和 T. citrinoviride可以開發為合成化學殺菌劑的替代品,用于控制黃瓜的土壤病原體。
該項研究證明了木霉對P. aphanidermatum的抑制作用。在促進黃瓜生長的同時,T. ghanense和T. citrinoviride還能發揮其抑制腐霉生長的作用,并對發病黃瓜有一定的防治作用,可用于黃瓜病害的防治。綜上所述,利用這些木霉物種來管理真菌的抑制,不僅可以延緩真菌的生長,而且可以減少殺菌劑的使用,在有機農場中可以作為潛在的生物防治劑。
圖2 木霉分離株對真菌病原菌處理10天以上黃瓜植株的促生長作用