TraT2A诱导百合抗灰霉病机理研究：光响应曲线与叶绿素荧光特性分析

摘要：本文探讨了深绿木霉T2蛋白质激发子Tra T2A对兰州百合生理特性的诱导效应。研究表明，Tra T2A + IB（灰霉菌）处理能通过减小气孔开度阻止病菌入侵，并显著提升百合叶片的净光合速率（ETR）、PSⅡ最大光量子产量（Fv/Fm）及潜在活性（Fv/F0）。实验结果显示，该处理在诱导5至7天内对百合灰霉病的防控效果高达96%以上，揭示了木霉菌蛋白通过优化光合效率增强植物免疫系统的生理机理。

关键词：深绿木霉T2；Tra T2A蛋白质；兰州百合；灰霉病诱导抗性；叶绿素荧光参数；气孔运动调控

一、诱导机理：木霉菌激发子与植物免疫系统

木霉菌（Trichoderma）是自然界广泛分布的生防真菌，至少对 18 个属 20 余种病原真菌和多种病原细菌有拮抗作用。目前国际上五大洲60多个国家使用100多种含有木霉菌成分的生物制剂产品，年销售额达 2.5 亿美元。木霉菌主要用于防治各类植物的土传病害、部分叶部及穗部病害，其不仅能防病，还具有增强植物抗逆性、促进植物生长、提高营养利用效率、修复农药和化肥污染环境等功能（陈捷 等，2011）。

上海交通大学利用哈茨木霉 H6 包衣玉米种子诱导玉米对大斑病、弯孢霉叶斑病的抗性，说明木霉菌可通过诱导植物免疫系统基因表达，实现对病害的防治。其诱导抗病机理主要是由于木霉菌可产生大量的 MAMPs 分子（植物效应分子），如丝氨酸蛋白酶、22k D 木聚糖酶、几丁质脱乙酰基酶、几丁质酶 Chit42、Snod Prot蛋白（Snod Prot1、Sm1 和 EPI）、脂肽、棒曲霉素类蛋白、无毒基因蛋白等（Shoresh et al.，2010；陈捷，2015）。

二、气孔调控：物理屏障与病原菌入侵防治

研究发现来源于深绿木霉 T2 发酵液中的蛋白Tra T2A 诱导处理后可提高百合叶片中与抗病性相关的防御酶 PAL、PPO、POD、SOD 活性、叶绿素及蜡质含量，促进胼胝体的积累，降低丙二醛的含量，同时防治百合灰霉病的持效期可长达 7 d，长于阿泰灵和速克灵（韩亮 等，2016；梁巧兰 等，2017）。

气孔是植物 CO2 吸收和水分散失的通道，如果能够人工调控气孔的运动和数量，就可以提高植物光合速率、水分利用率以及抗逆性。气孔也被认为是病原菌入侵植物的通道，与植物抗性存在着一定的关系。如葡萄抗病类型的叶背气孔小而稀少，气孔有白色的堆积物；感病类型的气孔大、密集（王国英，1998）。Tra T2A + IB（灰霉菌）处理后百合叶片的气孔开度减小，有效阻止了病原菌的物理侵染。

三、光合响应：Tra T2A对百合荧光特性的优化

光合作用是植物生长最重要的生理过程，对病原菌胁迫非常敏感。利用叶绿素荧光技术可快速检测完整植株在病原菌胁迫和诱导抗病剂处理下光合作用的真实行为。结果表明Tra T2A + IB 处理后百合叶片的气孔开度减小；试验中随着光合有效辐射（PAR）的增强，Tra T2A + IB 处理的净光合速率（ETR）明显高于对照、接种 IB 和 Tra T2A 处理。

叶绿素荧光特性中PSⅡ的最大光量子产量（Fv/Fm）、PSⅡ潜在活性 Fv/F0、ΦPSⅡ和 qP均显著高于其他 3 个处理，而 NPQ 值则显著低于其他 3 个处理，表明 Tra T2A + IB 处理的 PSⅡ反应中心能把捕获的光能更有效地用于光合作用。同时 Tra T2A + IB 处理后 5 d 和 7 d 时百合抗灰霉病的诱导抗病效果均在 96%以上。说明 Tra T2A 诱导处理可以提高百合光合效率，进而提高对灰霉病的抗病性。

四、产业价值：兰州百合的绿色防控与应用前景

兰州百合（Lilium）是甘肃省的名优特产，具有很高的营养价值、药用价值和观赏价值。随着栽培面积的不断扩大，其病害发生日趋严重，尤其灰霉病发病率高达 80%以上。Tra T2A 是从深绿木霉 Trichoderma atroviride T2 发酵液经过离心过滤、盐析、透析、凝胶过滤层析（Sephadex G-100 凝胶）获得的、分子量小于 297 k D 的蛋白质类物质。

研发以生物防治为主的百合病害绿色防控技术措施，对百合无公害高效优质安全生产具有重要意义。研究 Tra T2A 诱导处理对百合叶片气孔数量、开度及光响应曲线和荧光参数的影响，旨在探明 Tra T2A 的诱导抗病生理机理，为开发 Tra T2A 免疫诱抗剂提供理论依据。