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在一个以环境问题和对合成农药耐药性为特征的时代,农业界正在将注意力转向生物防治剂,以保障作物健康和提高产量。 生物杀菌剂领域的英雄之一是木霉菌,它是一种多功能且环保的真菌物种。 在本文中,我们深入研究了木霉作为生物杀菌剂的功效,并探讨了其作用机制,为合成杀菌剂提供了一种有前途的替代品。
农业不仅是谋生手段,也是谋生手段。 它是全世界数百万人的生计支柱。 然而,这一重要部门面临着植物病害的重大挑战,威胁作物产量和全球粮食安全。 传统上,合成杀菌剂一直是疾病管理的首选解决方案。 但随着人们对人类健康、环境风险和农药抗药性的日益关注,寻找非化学替代品已成为农业研究的中心议题。
一种有前途的替代方案是使用生物防治剂,它提供了一种可持续且环保的方法来防治植物 病原体。 在这些药剂中,木霉属物种已成为对抗植物病害的强大盟友。
木霉菌的多功能性
木霉属物种常见于土壤和腐烂的有机物中,自 1930 世纪 XNUMX 年代初以来一直被用作生物防治剂。 这些真菌以其对抗多种经济上重要的植物病原真菌的卓越能力而闻名,包括疫霉属、丝核菌属、菌核属、镰刀菌属等。 哈茨木霉、绿色木霉和康宁木霉等著名物种目前已由农业企业家大规模生产。
木霉特别令人着迷的是它的快速生长和对不同基质的适应性。 这种适应性确保了木霉是各种生态系统中土壤菌区的主要组成部分。 此外,木霉具有产生水解酶、次生代谢物和降解有害化学物质的能力,所有这些都具有重大的经济意义。
木霉生物防治能力的机制
木霉作为生物防治剂的有效性源于其多种作用机制,包括:
- 抗菌:木霉菌株产生一系列抗菌化合物,抑制植物病原体的生长和增殖。 这些化合物包括哈茨酸、阿拉甲辛、天胆碱、肽醇和多种抗生素。 这些物质为病原体创造了一个敌对的环境,抑制了它们的定殖。
- 真菌寄生:木霉通过真菌寄生直接对抗真菌病原体。 该过程涉及病原体识别、向病原体生长以及细胞壁降解酶(CWDE)(例如几丁质酶和蛋白酶)的产生。 木霉附着在病原体上,穿透其菌丝,随后将其降解。
- 根际竞争:木霉在必需营养素方面胜过其他微生物,这一策略限制了真菌植物病原体的资源可用性。 某些木霉菌株甚至可以产生铁载体,将铁从共享的生态位中隔离出来,抑制土传真菌病原体的生长。
- 宿主植物抗性机制的启动:木霉在植物根部定殖的能力触发植物的免疫系统,导致诱导性系统抗性(ISR)并启动防御机制。 这增强了宿主植物抵抗病原体攻击和应对各种胁迫的能力。
在寻求可持续和生态友好的植物病害管理解决方案的过程中,木霉作为一种强大的生物杀菌剂脱颖而出。 它的多功能性、通过多种机制对抗病原体的能力以及对寄主植物的积极影响使其成为现代农业的宝贵资产。 随着世界努力应对粮食安全和环境可持续性的挑战,采用木霉作为生物防治剂可能是迈向更健康、更有弹性的农业未来的重要一步。