小麦根部球毛壳菌的分离鉴定及其对全蚀病的生防作用

doi:10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.11.010

河南农业科学 ›› 2025, Vol. 54 ›› Issue (11): 91-101.DOI: 10.15933/j.cnki.1004-3268.2025.11.010

小麦根部球毛壳菌的分离鉴定及其对全蚀病的生防作用

冯超红^1,2，徐飞^1,2，张姣姣^1,2，李丽娟^1,2，韩自行^1,2，刘露露^1,2，赵国建³

（1.河南省农业科学院植物保护研究所/农业农村部华北南部作物有害生物综合治理重点实验室，河南郑州 450002；2.河南周口农高区小麦技术创新中心，河南周口 477100；3.开封市农林科学研究院，河南开封 475004）

收稿日期:2025-02-26 接受日期:2025-04-14 出版日期:2025-11-15 发布日期:2025-11-24
通讯作者: 徐飞（1984-），男，湖北麻城人，研究员，博士，主要从事小麦病害监测预警和防控技术研究。E-mail：xufei198409@163.com
作者简介:冯超红（1986-），女，河南郑州人，助理研究员，博士，主要从事小麦病害生物防治研究。E-mail：fengchaohong166@163.com
基金资助:
国家重点研发计划项目（2024YFD1400400）；河南省小麦产业技术体系项目（HARS-22-01-G6）；河南省农业科学院自主创新项目（2025ZC61）

Isolation and Identification of Chaetomium globosum from Wheat Roots and Its Biocontrol Effect on Take‑All Disease

FENG Chaohong^1,2，XU Fei^1,2，ZHANG Jiaojiao^1,2，LI Lijuan^1,2，HAN Zihang^1,2，LIU Lulu^1,2，ZHAO Guojian³

（1.Institute of Plant Protection，Henan Academy of Agricultural Sciences/Key Laboratory of Integrated Crop Pests Management on Crops in Southern Region of North China，Ministry of Agriculture and Rural Affairs，Zhengzhou 450002，China；2.Wheat Technology Innovation Center of Henan Zhoukou Agricultural High‑Tech Industry Demonstration Zone，Zhoukou 477100，China；3.Kaifeng Academy of Agricultural and Forestry Sciences，Kaifeng 475004，China）

Received:2025-02-26 Accepted:2025-04-14 Published:2025-11-15 Online:2025-11-24

摘要/Abstract

摘要： 为开发小麦全蚀病的绿色防控策略，从河南省不同区域健康小麦根部分离并通过形态学和分子鉴定得到球毛壳菌（Chaetomium globosum），探究小麦根部球毛壳菌对小麦全蚀病菌（Gaeumannomyces graminis）的拮抗能力并解析其代谢调控机制。结果表明，从小麦根部共分离鉴定出27个球毛壳菌菌株，经平板拮抗和苗期试验筛选出15株具有显著促生和防病效果的菌株，其对全蚀病菌GaNS-90的平板抑制率为33.7%~65.1%，苗期防效达30.4%~64.6%。综合产子囊壳量评估，确定M12XP1-2-3为最优菌株。转录组分析揭示，球毛壳菌M12XP1-2-3能通过调控全蚀病菌的碳水化合物代谢、脂质代谢及药物抗性相关基因表达发挥资源竞争、代谢重编程和抗生素压力等多途径拮抗作用。其发酵液可显著抑制病原菌菌丝生长（抑制率89.4%），对苗期小麦全蚀病的防效达39.8%，并通过下调宿主过氧化物酶（POD）、多酚氧化酶（PPO）活性及渗透物质积累缓解宿主过度防御反应，促进小麦生长恢复。综上，球毛壳菌M12XP1-2-3可通过代谢产物拮抗和宿主防御调节的协同作用防治小麦全蚀病，为该病害的绿色防控提供新策略。

关键词: 小麦全蚀病, 球毛壳菌, 生物防治, 拮抗机制

Abstract: To develop green control strategies for wheat take‑all，Chaetomium globosum was isolated from the roots of healthy wheat plants in different regions of Henan Province and identified through morphological and molecular methods. This study aimed to investigate the antagonistic capability of the root‑endophytic C.globosum against the take‑all pathogen Gaeumannomyces graminis and to elucidate its underlying metabolic regulatory mechanisms.The results showed that a total of 27 strains of C.globosum were isolated and identified from the wheat roots. Through plate antagonism assays and seedling experiments，15 strains with significant growth‑promoting and disease‑preventing effects were screened.These strains exhibited inhibition rates of 33.7% to 65.1% against the pathogen Gaeumannomyces graminis GaNS‑90 in plate assays，with control efficacies ranging from 30.4% to 64.6% at the seedling stage. Considering the production of perithecia，strain M12XP1‑2‑3 was identified as the optimal strain.Transcriptome analysis indicated that C.globosum M12XP1‑2‑3 exerted its antagonistic effects through multiple pathways，including resource competition，metabolic reprogramming，and antibiotic pressure，by regulating the expression of genes related to carbohydrate metabolism，lipid metabolism，and drug resistance in G. graminis. The fermentation broth of M12XP1‑2‑3 significantly inhibited the mycelial growth of the pathogen（inhibition rate of 89.4%）and provided a control efficacy of 39.8% against wheat take‑all at the seedling stage. Furthermore，it alleviated the host’s excessive defense response by downregulating peroxidase（POD）and polyphenol oxidase（PPO）activities and reducing the accumulation of osmotic substances，thereby promoting the recovery of wheat growth. In summary，C.globosum M12XP1‑2‑3 can control wheat take‑all through the synergistic effects of the antagonistic mechanisms via metabolites and the regulation of host defense responses，providing a new strategy for the green control of this disease.

Key words: Wheat take?all, Chaetomium globosum, Biological control, Antagonistic mechanism

中图分类号:

S476

冯超红, 徐飞, 张姣姣, 李丽娟, 韩自行, 刘露露, 赵国建. 小麦根部球毛壳菌的分离鉴定及其对全蚀病的生防作用[J]. 河南农业科学, 2025, 54(11): 91-101.

FENG Chaohong, XU Fei, ZHANG Jiaojiao, LI Lijuan, HAN Zihang, LIU Lulu, ZHAO Guojian. Isolation and Identification of Chaetomium globosum from Wheat Roots and Its Biocontrol Effect on Take‑All Disease[J]. Journal of Henan Agricultural Sciences, 2025, 54(11): 91-101.

[1]	王皓东, 逯一方, 杨珊, 刘凤英, 王刚. 绿针假单胞菌gacS 基因对小麦全蚀病生防能力的影响[J]. 河南农业科学, 2025, 54(9): 112-118.
[2]	柴秋源, 张洁, 李晓强, 宋雅静, 夏明聪, 孙润红, 徐文, 武超, 杨丽荣. 植物寄生线虫生防菌株YB-366 的种类鉴定及防效测定[J]. 河南农业科学, 2025, 54(6): 92-99.
[3]	王飞, 李雪梦, 杨瑾, 郭治辰, 宋露洋, 秦艳红, 文艺, 高素霞, 鲁书豪, 刘琦, 齐红志, 李绍建. 贝莱斯芽孢杆菌Bv1-4 对3 种药材的防病促生效果评价及其全基因组分析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(11): 79-90.
[4]	王婧, 倪云霞, 何碧珀, 张春艳, 赵辉, 刘新涛, 赵新贝, 刘红彦. 真菌病毒对芝麻茎点枯病的生防效果分析[J]. 河南农业科学, 2025, 54(10): 102-109.
[5]	朱露露, 刘金丽, 卢丹, 柴春月. 酵母菌菌株4-41 的分类属性鉴定及其对灰霉菌的防病机制研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(6): 89-99.
[6]	张强, 吴利民, 李朋燕, 赵娜, 户申奥, 陆宁海. 小麦茎基腐病拮抗菌发酵条件优化及稳定性评价[J]. 河南农业科学, 2023, 52(5): 121-129.
[7]	梁松, 孟祥坤, 于新, 徐文凤, 邢芳芳, 郑树林, 李新柱, 王亮. 草莓叶枯病生防芽孢杆菌的分离鉴定及防效研究[J]. 河南农业科学, 2023, 52(10): 92-99.
[8]	常淑娴, 马琴, 曲文文, 张海洋, 苗红梅, 段迎辉. 芝麻枯萎病拮抗菌的分离、鉴定及防效研究[J]. 河南农业科学, 2022, 51(8): 84-91.
[9]	王雅歆, 颜菲, 李建龙. 3 种拮抗酵母菌组合处理对水蜜桃贮藏品质的影响[J]. 河南农业科学, 2022, 51(7): 173-180.
[10]	赵志祥, 严婉荣, 王宝, 何舒, 曾向萍, 肖彤斌. 辣椒枯萎病生物防治研究进展[J]. 河南农业科学, 2022, 51(4): 11-21.
[11]	张誉荠, 任跃英, 文湘穗, 王雨濛, 方平, 李宝全, 冷世和. 北五味子褐斑病内生生防真菌筛选及防治效果研究[J]. 河南农业科学, 2021, 50(8): 94-102.
[12]	张红艳, 张晶晶, 王珊珊, 王娅玲, 王晴晴, 王香萍. 缘腹茧蜂对草地贪夜蛾的寄生能力及子代发育情况研究[J]. 河南农业科学, 2021, 50(5): 86-91.
[13]	刘璐, 万伟杰, 郑通文, 龙欣钰, 孙正祥, 周燚. 根际细菌吡咯伯克霍尔德氏菌YZU-S377对棉花黄萎病的防效及其促生作用研究[J]. 河南农业科学, 2021, 50(3): 91-96.
[14]	朱志炎, 陈明花, 陈强, 田志宏, 李建雄. 链霉菌Sm4-1986 对水稻纹枯病的防治效果[J]. 河南农业科学, 2021, 50(12): 92-102.
[15]	夏明聪, 邓晓旭, 齐红志, 谢夏, 徐文, 张洁, 孙润红, 潘娅梅, 武超, 杨丽荣. 贝莱斯芽孢杆菌YB-145 对小麦纹枯病的防治效果及促生作用[J]. 河南农业科学, 2021, 50(10): 76-83.

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