作用机制

木霉的双重功能概述

腐生性与共生关系的转变

共生

通过分泌生物刺激剂(如IAA、2AA、GA、斯沃勒宁和哈扎尼酸)来促进植物生长

主要分泌物: IAA 2AA GA swollernins 哈扎尼酸
治疗组与对照组: 木霉处理组与CK对照组

腐生作用

通过分泌水解酶(如纤维素酶、半纤维素酶、木质素酶)来水解农作物秸秆

主要水解酶: 纤维素酶 半纤维素酶 木质素酶
实验组: CK(比较)

机制:穿梭变速

木霉菌是如何在共生与腐生之间进行转换的?

果胶的关键调节作用

此外,这种变化可能还与木霉菌对活体植物中富含的果胶所作出的反应有关。

果胶会抑制秸秆的降解能力

果胶抑制了木霉属真菌对秸秆的降解能力

活植物的细胞壁中富含果胶,这种物质能抑制木霉的腐生(秸秆降解)功能,并促进其向共生功能的转变。

WT(野生型秸秆的降解速率) ~15%
WT + 果胶(秸秆降解速率) ~7.5% ***

果胶可激活并促进共生功能

果胶诱导并激活了木霉的促生长(共生)功能

果胶通过分泌生长素和关键代谢产物,显著诱导并激活了木霉的共生促生长功能。

处理组和材料表达式:
CK 果胶 T T + 果胶

果胶诱导下木霉中活性物质及激素表达的分析

IAA

对照组与治疗组对比 **

1.3 → 3.2 微克/毫升
6-PP

对照组与治疗组对比 ***

95 → 200百万分率
GA₃

对照组与治疗组对比 **

5 → 31 微克/毫升
HA

对照组与治疗组对比 **

1.3 → 4.6 微克/毫升
对活组织与死组织间果胶含量差异的分析(果胶 μmol/g):

活植物细胞壁中含有丰富的果胶,而秸秆中的果胶含量则非常少

组织类型 鲜叶 枯叶 活根 枯死根系 农作物秸秆
果胶含量(μmol/g) ~205 ~140 ~45 ~5 ~1

根际中里科德马菌的定殖

施用T后检测到的真菌群落中,木霉属(Trichoderma)丰度较高,其次是青霉属(Penicillium)

T 能够分泌大量具有表面活性的小分子蛋白,例如角质梧桐蛋白、疏水蛋白和亲水蛋白,以改善菌丝球周围的环境,从而促进其定殖。

木霉可在土壤、根际和根皮层中定殖

在木霉菌定植过程中,分泌的ThSWO凝结物附着在根部表面的缝隙上,并通过与ThFFSL结合,引导菌丝附着于根部缝隙。

作用机制:木霉的促进作用

T处理使根系生物量,尤其是侧根的生物量,显著增加

木霉菌可显著促进番茄植株的生长

水稻根系生长 玉米根系生长

这可能归因于木霉中斯沃勒宁和IAA的协同代谢,从而促进了根系发育(10 μM Tg SWO使根生物量增加了4倍)

木霉还能分泌与IAA类似的2-AA,该物质能重建根部细胞壁并促进细胞分裂,从而促进侧根的发育

木霉在叶面施用后,还能分泌哈齐亚诺内酯以促进地上部生长

作用机制:木霉的分生孢子形成

蓝光能促进分生孢子的形成并增强其抗逆性

作用机制:木霉属与贝莱森氏芽孢杆菌之间的相互作用

木霉菌充当了“伪装者”,降解了致病毒素,并有助于维持维莱森氏芽孢杆菌的丰度

4742 + SQR9 在“黄瓜 1+1 > 2”中

2026年,《ISME J》

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