研究揭示致命病原体如何感染橄榄树

科尔多瓦大学的研究人员研究了橄榄树根部分泌的液体如何促进引发萎蔫病的真菌发芽。

科尔多瓦大学农学系的研究人员采用一种新的体外分析方法，证实了橄榄树根部分泌的液体如何促使引发萎蔫病的真菌发芽。

研究人员希望这项发表在《植物与土壤》杂志上的研究成果，能为更有效地防治这种影响包括橄榄树在内的多种植物的土传真菌病害铺平道路。

“要以科学合理的方式制定针对作物病原体的防控措施，最好的方法就是深入了解其中的作用机制，”该校植物生产学教授安东尼奥·特拉佩罗-卡萨斯表示。“本研究正是为了探索这些作用机制而进行的尝试，”他补充道。

目前，立枯病是全球橄榄园面临的最大威胁之一，因为尚无已知的有效防治方法。

尽管存在抗病橄榄品种，但其产量较低且仍易受感染。最常见的商业品种皮夸尔（Picual）也是最易感该病原体的品种。

2021年，科尔多瓦大学农学系表示，其通过将安达卢西亚橄榄树嫁接至抗病品种来防治立枯病的四年努力——这是迄今为止最具前景的策略——在田间试验中未能取得成效。

一旦引发萎蔫病的真菌——达氏立枯丝核菌（Verticillium dahliae）感染宿主，该植株便会易受其他多种真菌、细菌和原生动物的侵袭。

此外，机会性微生物也会趁虚而入，例如线虫和阿米巴原虫——尽管它们最初并未参与感染过程，但会以橄榄树天然防御机制产生的物质为食。

控制该病原体的一大障碍在于，它能在土壤中存活长达14年，直到遇到宿主植物的根系；而宿主植物在生长过程中会分泌称为渗出物的物质，这些物质会影响周围的微生物。

为了研究这些渗出物的作用，研究人员从三个橄榄品种中提取了样本：抗性最强的弗兰托伊奥（Frantoio）、抗性中等阿贝奎纳（Arbequina）以及最易感皮库阿尔（Picual）。

他们发现，Frantoio 的渗出物不会显著导致 Verticillium microsclerotia 发芽，而易感品种的渗出物则会。

微硬化菌核

微小菌核是立枯病真菌产生的小型坚硬结构，可在土壤中存活数年。它们是新寄主植物感染的主要来源，也是真菌在不同季节间在土壤中存活的媒介。

随后，研究人员分析了施用于不同橄榄品种的生物防治剂如何改变渗出液的功能。

分析结果显示，在弗兰托伊奥（Frantoio）品种中，经处理植株的渗出物既未诱导病原体抗性结构的萌发，也未显著降低其萌发率。相反，经处理的皮夸尔（Picual）或阿尔贝基纳（Arbequina）植株的渗出物则显著降低了这些结构的存活率。

研究人员表示，这一结果意义重大，因为它表明生物防治剂能够调节渗出液的作用，从而降低病原体感染易感品种的能力。

该结果基于研究人员2022年的发现：施用两种微生物——Aureobasidium pullulans和Bacillus amyloliquefaciens，并配合磷酸铜肥料，可增强橄榄树对抗真菌的天然防御能力。