拮抗灰葡萄孢木霉菌的鉴定及其防病作用

摘要

为鉴定健康葡萄果实中筛选出对灰葡萄孢具有拮抗作用的木霉菌，探究其发挥抑制效果的关键化合物以及对葡萄灰霉病的防治效果，利用平板对峙及对扣法筛选出目标木霉菌后，通过形态学观察和多基因系统发育分析对目标菌株进行菌种鉴定，后采用扫描（SEM）和透射电镜（TEM）观察木霉菌产生的挥发性有机物（VOCs）对灰葡萄孢菌丝形态的影响，并利用气相色谱-质谱联用法（GC-MS）对木霉菌VOCs进行组分分析。最后通过熏蒸法对鉴定出的VOCs进行抑菌活性评估、半抑制浓度测定以及对葡萄灰霉病的防效试验。结果表明：1)本研究筛选得到的目标木霉菌GUI12菌株被鉴定为柠檬绿木霉（Trichoderma citrinoviride）;2)与平板对峙相比，对扣培养时GUI12对灰葡萄孢的抑制效果较好，抑制率可达89.63%;3)SEM与TEM观察结果显示GUI12产生的VOCs会导致灰葡萄孢菌丝变粗、褶皱、塌陷，并使包括细胞核、线粒体及液泡等在内的细胞器轮廓模糊，甚至溶解和消失；4)离体葡萄抗病测定结果显示，VOCs能够有效抑制葡萄果实病斑的扩展，对葡萄灰霉病斑扩展的抑制率为53.56%;5)GC-MS分析结果显示GUI12产生乙酸异丁酯、2,3-丁二酮、苯乙醇等19种VOCs。它们在100μL/L的浓度下均能不同程度地抑制灰葡萄孢的菌丝生长，其中2,3-丁二酮、苯乙醇的抑制率均为100%;6)2,3-丁二酮在EC₅₀（14.97μL/L）浓度下对葡萄灰霉病的防效为100%；苯乙醇也能够在2×EC₅₀（95.38μL/L）浓度下对葡萄灰霉病的防效达到100%。综上，本研究筛选得到的木霉菌GUI12产生的VOCs能够抑制灰葡萄孢菌丝生长，造成细胞器损伤，有效抑制葡萄灰霉病斑的扩散。其中，2,3-丁二酮、苯乙醇对葡萄灰霉病的防治效果较好，具有进一步研究与开发的潜力。

关键词

柠檬绿木霉 / 灰葡萄孢 / 挥发性有机化合物 / 气相色谱-质谱联用法 / 生物防治

基金资助

国家自然科学基金项目（32302448）; 山东省自然科学基金项目（ZR2024QC002）; 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（1610232023025）; 烟草常用生物农药新型增效剂的研究及应用（NYK2025-02-03）; 中国烟草总公司重大科技项目（110202101057(LS-17)）