3讨论与结论
篮状菌属真菌广泛存在于土壤和空气中，是重要的工业酶及色素生产菌，有的种类可应用于植物病害的防控。Naraghi等研究表明，从番茄根际土壤分离到的黄色篮状菌（T．flavus）在室内和温室条件下对引起番茄枯萎病的大丽轮枝孢（Verticillium dahliae）具有明显的拮抗作用。本研究中所应用的产紫篮状菌Q2菌株是一株具有较大开发应用潜力的生防菌株。前期的研究表明，菌株Q2能够在平皿中抑制包括真菌和卵菌在内的12种植物病原菌的生长和繁殖；在温室条件下对苦瓜枯萎病、烟草黑胫病、烟草根黑腐病和马铃薯茎基腐病等土传病害具有明显的预防效果。本研究中，菌株Q2可通过破坏SG－15菌株细胞壁和细胞膜结构抑制其生长和繁殖，随着菌株Q2接种量的增加，对SG－15生长的抑制程度增加。梁晓洁等研究发现木霉菌株TkonT1和TatrT3可通过破坏尖镰孢菌菌丝体和消解细胞原生质减轻尖镰孢菌对油桐的危害。赵欣等研究发现解淀粉芽孢杆菌（B．amyloliquefaciens）HRH317菌株通过破坏串珠镰孢菌（F．moniliforme）菌丝形态和细胞超微结构抑制病原菌菌丝体的生长。
β－1，3－葡聚糖和几丁质是真菌细胞壁的重要结构成分，参与了真菌细胞壁建成。尖镰孢菌细胞壁结构的完整性不仅在菌丝体生长中起着重要作用，而且还决定着其对植物的致病力。真菌菌丝尖端的β－1，3－葡聚糖和几丁质暴露在表面，易受到β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶的胁迫。许多生防微生物可通过产生β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶破坏病原真菌细胞壁的完整性从而抑制病原菌的生长和繁殖。Ueki等研究表明3株能够产生β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶的拜氏梭菌（Clostridiumsp.）在共培养条件下可有效抑制尖镰孢菌的生长繁殖。本研究发现菌株Q2与尖镰孢菌SG－15菌株共培养中，菌株Q2可有效抑制菌株SG－15的孢子萌发和菌丝生长，且共培养体系的β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶活性显著高于菌株Q2纯培养体系。转录组结果表明，在尖镰孢菌诱导下，产紫篮状菌Q2菌株的TP1．g228、TP2．g877、TP1．g938、TP4．g281、TP4．g285、TP5．g130和TP5．g819等细胞壁降解酶合成相关基因的表达水平升高。通过以上结果，我们认为产紫篮状菌Q2菌株产生的β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶参与了菌株Q2对尖镰孢菌孢子萌发和菌丝生长发育的抑制作用。
篮状菌大多可产生黄色和红色的无毒性色素，其主要成分为丝红素类色素和红曲红色素。本研究发现，在尖镰孢菌诱导下，菌株Q2的物质代谢和能量代谢更为活跃，与Ⅰ型聚酮合酶、非核糖体肽合成酶、β－内酰胺和多萜等次级代谢产物相关的基因表达水平升高。其中以TP17．g126为核心的生物合成基因簇的基因转录水平极显著上升，包括脂肪酸合成酶、转录激活因子、聚酮合酶、短链脱氢酶、单端孢酶烯3－O－乙酰转移酶、FAD依赖性单加氧酶和FDA连接的氧化还原酶等，同源性分析表明，TP17．g126为核心的代谢产物簇与红曲红素（monascorubrin）生物合成基因簇的相关性较高。同时，我们观察到，在菌株Q2与菌株SG－15共培养中，菌株Q2产生的红色物质增多，且在菌株SG－15菌丝和分生孢子中沉淀积累。但目前我们尚不清楚菌株Q2产生的红色物质是否对尖镰孢菌具有抑制活性。
产紫篮状菌Q2菌株对尖镰孢菌生长的抑制作用是一个综合的作用机制，本试验明确了菌株Q2可通过产生β－1，3－葡聚糖酶和几丁质酶等细胞壁降解酶破坏尖镰孢菌SG－15细胞壁的完整性，抑制其生长，但对菌株Q2抑制SG－15生长的其他机制尚不明确。下一步将对菌株Q2的聚酮合酶代谢簇的代谢产物及其功能做进一步分析，明确其对尖镰孢菌生长的影响。
相关新闻推荐
2、火山土壤对微生物群落多样性的塑造、苎麻根际土壤微生物的影响