大蒜根际铁载体曲霉菌株的分离及其对番茄铁营养和抗病性的协同作用

摘要

为缓解土壤缺铁引发的植物抗病性衰退问题，从大蒜根际土壤筛选高产铁载体曲霉菌株，通过形态学观察与基因序列分析对菌株进行鉴定，运用铬天青S(Chrome Azurol S, CAS)定性-定量法测定菌株产铁载体能力，采用霍格兰氏缺铁水培体系、不同盐碱土盆栽试验测定番茄生物量和叶绿素含量等生理指标，通过平板对峙、孢子萌发抑制、番茄防御酶活性检测及盐碱土防治番茄枯萎病等试验，综合评价菌株的抑菌活性与枯萎病防控效果。结果表明：分离得到2株高产铁载体的曲霉菌株，分别为新黑曲霉（Aspergillus neoniger）YNAU-S1和烟曲霉（Aspergillus fumigatus）YNAU-S2，铁载体活性单位（Siderophore unit,Su）分别为79.30%与65.47%。无论在盐碱土还是中性土中，接种YNAU-S1均能显著缓解番茄缺铁黄化症状，促进植株生长并提高铁吸收。抑菌试验显示，YNAU-S1和YNAU-S2对尖孢镰刀菌番茄专化型（Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici,FOL）菌丝生长的抑制率分别为75.02%和73.22%；进一步研究发现，缺铁诱导的发酵液可显著抑制FOL孢子萌发、增强番茄植株抗性；相关性分析表明，铁载体产量与抗性水平呈显著正相关。在盐碱土盆栽条件下，YNAU-S1缺铁发酵液在促进番茄铁吸收的同时，对枯萎病的相对防效达80.77%。综上，大蒜根际曲霉菌株通过分泌铁载体实现“铁营养供给-病原菌抑制-抗性激活”协同调控，为盐碱地番茄铁营养改善与土传病害绿色防控提供高效候选菌株及理论依据。

关键词

新黑曲霉 / 烟曲霉 / 铁载体 / 番茄缺铁性黄化 / 番茄枯萎病菌

基金资助

国家重点研发计划中法农业联合实验室项目(2023YFE0107500); 甘肃省科技厅基础研究计划在站博士后专项(25JRRG024)