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内生木霉和芽孢杆菌分离株在干旱沿海条件下抑制与蓝莓枯萎相关的Lasiodiplodia theobromae

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这对蓝莓爱好者为何重要

蓝莓被誉为健康的超级水果,并已成为秘鲁的重要出口作物。然而在该国干旱的沿海山谷中,许多灌木因木质部内部的隐蔽问题而逐渐枯萎。本研究调查了秘鲁北部哪些真菌在攻击蓝莓茎,并测试了生活在植株内部的友好微生物是否能帮助防御,指向在不单靠化学喷洒的情况下保护产量的更安全途径。

Figure 1. 热而干的沿海农场中,友好微生物如何帮助蓝莓保持健康
Figure 1. 热而干的沿海农场中,友好微生物如何帮助蓝莓保持健康

蓝莓木质部内的隐匿性病害

研究人员在Nuevo Proyecto–Olmos地区的三个大型商业蓝莓农场开展工作,总计176公顷。他们以之字形路线巡视田间,检查有无枯枝、茎部褐变和落叶等典型的枯萎或茎枯病症状。平均约有7%的植株受影响,相当于超过61,000株灌木,其中像Emerald和Snowchaser等品种表现出更高的受害率。由于木材病害通常需要多年累积,即便这些中等的数据也是对长期生产力的早期警示。

追查主要病原

为查明病因,研究团队从病株采集了54个茎部样本并带回实验室。对木片表面消毒后,将其接种在培养基上培养任何存在的真菌,借助显微镜观察形态,并通过DNA分析确认种类。每个病样中均分离出真菌。其中一类名为Lasiodiplodia的真菌占主导地位,出现在约三分之二的样本中,而Neopestalotiopsis、Fusarium和Diaporthe较少见。将这些真菌接种到健康幼苗的人工伤口后,Lasiodiplodia种,尤其是Lasiodiplodia theobromae,引起的褐色病斑最长、枯萎最严重,证明它们是该地区问题的主要驱动者。

温度和营养如何塑造真菌生长

科学家还探讨了环境和营养供应如何影响这些真菌。他们在两种常用培养基上,将七个Lasiodiplodia分离株置于20至35摄氏度的不同温度下培养。在以马铃薯为基础的简单培养基上,20摄氏度时生长缓慢且不均,35摄氏度时生长明显受抑,25至30摄氏度则利于快速且均匀的扩展——这与病害在温暖半干旱农田中流行的条件相吻合。在以玉米为基础的更富营养培养基上,真菌在所有温度下生长更快、更均匀,显示出富营养的木材会加速它们的定殖。有些菌株在高温胁迫下还出现了颜色变化,表明代谢发生改变,但仍能覆盖培养皿,强调了它们的适应性。

从植株内部招募有益微生物

研究团队并未首先求助于杀真菌剂,而是询问是否来自健康蓝莓组织内部的微生物可进行反击。他们从同一田块无症状茎中分离出若干Trichoderma(木霉)和Bacillus(芽孢杆菌)菌株。在双侧接种的平板试验中,将Lasiodiplodia片段与这些有益微生物置于同一培养皿并让其相向生长。许多Trichoderma和Bacillus分离株将病原体的扩展抑制了超过60%。一些Trichoderma菌株甚至覆盖并压制了有害真菌,而一种商业化的枯草芽孢杆菌产品和两种基于Trichoderma的处理在含有其孢子的培养基上几乎完全阻止了Lasiodiplodia的生长。

Figure 2. 有益真菌和细菌在蓝莓根周围活动以阻断侵入茎内的有害真菌
Figure 2. 有益真菌和细菌在蓝莓根周围活动以阻断侵入茎内的有害真菌

对未来蓝莓田的意义

总体来看,这项工作表明秘鲁北部沿海的蓝莓枯萎主要由在温暖干燥条件下繁盛并侵染植物木质部的Lasiodiplodia真菌驱动。同时,研究显示某些内生的有益微生物,特别是特定的Trichoderma和Bacillus菌株,在受控条件下能强烈限制这些真菌。尽管这些还是早期的实验室测试而非田间试验,但它们列出了一份有前景的生物防治候选名单,这些候选对象在进一步测试后可成为综合病害管理方案的一部分。对于种植者和消费者而言,这提示了通过自然的微观伙伴保护蓝莓植株、减少对化学防治依赖的可能性。

引用: Villanueva-Olivera, W., Valladolid-Suyón, E., Palomino, M. et al. Endophytic Trichoderma and Bacillus isolates suppress Lasiodiplodia theobromae-associated dieback in blueberry under arid coastal conditions. Sci Rep 16, 15250 (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-026-46484-z

关键词: 蓝莓枯萎, Lasiodiplodia, Trichoderma, Bacillus生物防治, 木材侵染真菌