【摘 要】
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草酸(Oxalic acid,OA)是灰霉菌(Botrytis cinerea)的致病因子,一些木霉(Trichoderma spp.)生防菌可消除草酸并降低植物发病率,而其消除草酸及防治病害的相关机制尚未研究
【机 构】
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山东省科学院生态研究所/山东省应用微生物重点实验室,济南250014
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草酸(Oxalic acid,OA)是灰霉菌(Botrytis cinerea)的致病因子,一些木霉(Trichoderma spp.)生防菌可消除草酸并降低植物发病率,而其消除草酸及防治病害的相关机制尚未研究透彻,本课题组开展了相关研究.我们对42株从自然界分离的木霉菌株进行了草酸耐受性分析,其中哈茨木霉(T.harzianum)LTR-2具有高于其他菌株的草酸耐受性,由于前期已验证LTR-2对6种蔬菜灰霉病具有较好的防效(71％～81％),继而对该菌株耐受和消除草酸的特性进行了分析.首先,LTR-2可耐受80mmol/L浓度的草酸,但仅在＜ 20mmol/L中正常生长,30～50mmol/L中先形成厚垣孢子,而后再萌发菌丝形成菌落.其次,LTR-2具有消除草酸的作用,一定浓度草酸处理并培养5天后,在20mmoL/L和10mmol/L两种浓度下消除率较高,分别达66.50％和55.06％.当以10和20mmol/L草酸为唯一碳源时,LTR-2可缓慢的生长.LTR-2消除草酸的作用初步定位在菌丝中,其消除作用受到pH值的调控,即需要pH值＜3的酸性环境.当以葡萄糖、果糖为碳源、以硝酸钠、硝酸铵、氯化铵为氮源时,草酸消除水平较高(＞60％).LTR-2消除草酸降低了黄瓜中抗氧化酶SOD、POD、MDA、PAL、CAT和PPO的活性,减弱了草酸对植株的胁迫.进一步研究表明,LTR-2消除草酸后引起了环境pH值的升高,在与灰霉菌的对峙培养中以及在灰霉侵染的黄瓜花瓣和叶片上接种木霉菌块后,草酸的降低伴随着灰霉对环境酸化作用的缓解.另外Pearson相关性分析表明,木霉对灰霉菌的抑制率与环境pH值间呈线性正相关,暗示消除草酸是木霉防治灰霉病的机制之一.我们正在通过转录组测序和蛋白双向电泳技术分析木霉消除草酸的关键基因和调控因子,并进一步解释木霉是否影响灰霉菌合成草酸,以及消除草酸在防治灰霉病过程中与重寄生等生防机制间的关系等机理,以期更深入的阐释木霉消除草酸的生防机制.
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