哈茨木霉对番茄抵御伊朗甜菜曲顶病毒（BCTIV）的作用研究：开启生物防治新征程

　　为解决番茄受伊朗甜菜曲顶病毒（BCTIV）侵害问题，研究人员开展哈茨木霉（Trichoderma harzianum）对番茄抗 BCTIV 影响的研究。结果发现哈茨木霉能减轻病害、降低病毒积累、促进植株生长。这为番茄病毒病生物防治提供新策略11113。

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　　番茄，作为全球广泛种植的重要蔬菜作物，在农业经济中占据着举足轻重的地位。然而，伊朗甜菜曲顶病毒（Beet curly top Iran virus，BCTIV）的肆虐却给番茄产业带来了巨大的威胁。BCTIV 属于 Becurtovirus 属，借助叶蝉传播，其单链环状 DNA 基因组会引发番茄叶片卷曲、增厚等症状，严重影响番茄的产量和品质。目前，针对这类病毒病，传统的化学防治手段效果不佳，且易造成环境污染，寻找安全、有效的防治方法迫在眉睫。

在此背景下，来自伊朗赞詹大学（University of Zanjan）植物保护系的研究人员展开了一项极具意义的研究。他们将目光聚焦于哈茨木霉（Trichoderma harzianum），探究其对感染 BCTIV 的番茄植株的影响。该研究成果发表在《Scientific Reports》上，为番茄病毒病的防治开辟了新的方向。

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研究人员在本次研究中主要运用了以下几种关键技术方法：

1. 实时荧光定量 PCR（Real - Time PCR）技术：用于检测病毒积累量以及防御相关基因（如 HSP90、AGO2a、PR1）的表达水平变化，从而量化分析病毒在植株体内的复制情况和植株的防御反应34。
2. 酶活性测定：通过特定的检测方法测定过氧化氢酶（CAT）和过氧化物酶（POD）的活性，评估植株抗氧化防御系统的变化5。
3. 气相色谱 - 质谱联用（GC - MS）分析：对番茄叶片中的代谢产物进行分析，鉴定不同处理下植株代谢产物的种类和含量差异6。
4. 植物接种实验：设置不同处理组，包括未接种 BCTIV 且未处理的对照组（C）、接种 BCTIV 但未用哈茨木霉处理的组（CV）、用不同浓度哈茨木霉处理但未接种 BCTIV 的组（T1?、T2?、T3?）以及用不同浓度哈茨木霉处理且接种 BCTIV 的组（T1?V、T2?V、T3?V），研究哈茨木霉对感染 BCTIV 番茄植株的影响2。

下面是本次研究的主要结果：

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1. 表型响应：感染 BCTIV 的植株出现多种症状，如叶片卷曲、增厚、矮化等。而用哈茨木霉处理的植株（T1?V、T2?V、T3?V）生物量显著增加，鲜重和干重均高于对照组。在 21 天、32 天和 45 天接种后，T3?V处理组的病情严重程度最低，症状明显减轻7。
2. 病毒积累：RT - qPCR 分析表明，与 CV 组相比，T3?V组植株中病毒积累速率明显降低，在所有处理组中，T3?V组的病毒积累量最低8。
3. 基因表达：在感染 BCTIV 的番茄幼叶中，PR1、HSP90 和 AGO2a 基因被激活表达。与 CV 组和 C 组相比，T1?V、T2?V和T3?V组中这些防御相关基因的表达量显著增加，其中T3?V组变化最为显著9。
4. 酶活性：未用哈茨木霉处理且感染 BCTIV 的植株（CV）中，总 POD 和 CAT 活性最低。T3?V和T2?V处理组的 POD 和 CAT 活性最高，表明哈茨木霉处理能增强植株的抗氧化防御能力10。
5. 气相色谱 - 质谱联用（GC/MS）分析：在不同处理组中检测到约 28 种化合物。T1?V处理组中异丙基硬脂酸酯的含量最高，约为 14%；T3?V处理组中异丙基硬脂酸酯含量最高（16.2%），1,2 - 十八烷酸含量最低（0.2%）。这些代谢产物的变化可能与哈茨木霉和病毒的相互作用有关12。

研究结论和讨论部分指出，哈茨木霉能够与番茄植株形成共生关系，定植于植株根系，增强植株对 BCTIV 的抗性。其作用机制主要包括：通过增加防御相关基因（如 HSP90、AGO2a 和 PR1）的表达，系统地增强番茄植株的抗性；促进植株生长，提高植株的鲜重和干重；增强植株的抗氧化防御系统，提高 POD 和 CAT 酶的活性；诱导植株产生具有抗菌特性的代谢产物，如异丙基硬脂酸酯等。此外，研究还发现哈茨木霉可能通过调节植物激素（如茉莉酸（JA）、乙烯（ET）和水杨酸（SA））的合成和信号传导，激活植物的防御系统，加强植物细胞壁的结构，从而提高植株对 BCTIV 的抵抗能力。

这项研究的重要意义在于，为番茄病毒病的生物防治提供了一种安全、有效的新方法。哈茨木霉作为一种生物防治剂，具有环保、可持续的特点，有望减少化学农药的使用，降低农业生产对环境的影响。同时，研究结果也为深入理解植物与微生物之间的相互作用机制提供了理论依据，为进一步开发和利用生物防治技术奠定了基础。未来，还需要更多的研究来优化哈茨木霉的应用，探索其在不同农业生态系统中的潜力，以及与其他防治方法的协同作用，从而更好地保护番茄产业，促进农业的可持续发展。

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