园艺学报 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (7): 2169-2184.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2026-0251
张妙宜1,*, 燕昆1,2,*, 王尉1, 赵炎坤1, 李凯1, 陈宇丰1, 冯筠庭1,**(
), 谢江辉1,**(
)
收稿日期:2026-04-10
修回日期:2026-06-07
出版日期:2026-07-25
发布日期:2026-07-23
通讯作者:
作者简介:* 共同第一作者
基金资助:
ZHANG Miaoyi1, YAN Kun1,2, WANG Wei1, ZHAO Yankun1, LI Kai1, CHEN Yufeng1, FENG Junting1,**(
), XIE Jianghui1,**(
)
Received:2026-04-10
Revised:2026-06-07
Published:2026-07-25
Online:2026-07-23
摘要:
以前期分离具有多重功能的棘孢木霉M7(Trichoderma asperellum M7)为研究对象,通过生理生化测定、基因表达分析及微生物组学技术,探究其提升香蕉抗旱能力的生理与生态机制。结果表明,接种M7显著提高叶片超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)的活性,增加脯氨酸和可溶性糖含量,降低丙二醛(MDA)积累,并促进根系脱落酸(ABA)与生长素(IAA)合成,有效缓解了干旱对幼苗生长的抑制。基因表达分析显示,接种后ABA生物合成基因(MaAO、MaNCED2)、信号转导基因(MaSnRK2-11)及水通道蛋白基因(MaPIP1;1)的表达水平显著上调。此外,与接种M7的灭菌土壤处理相比,自然土壤中显著富集了假单胞菌属(Pseudomonas)、亚硝化球菌属(Nitrosococcus)和链霉菌属(Streptomyces)等有益微生物。通过核心微生物分离和回接验证试验,发现复合微生物群落可有效提高植株的抗旱性,其中部分微生物单独接种也有一定作用。综上,棘孢木霉M7通过直接调控宿主生理生化与抗旱基因表达,以及间接重塑根际有益微生物群落,协同增强香蕉抗旱能力。
张妙宜, 燕昆, 王尉, 赵炎坤, 李凯, 陈宇丰, 冯筠庭, 谢江辉. 棘孢木霉提高香蕉抗旱的生理生态机制[J]. 园艺学报, 2026, 53(7): 2169-2184.
ZHANG Miaoyi, YAN Kun, WANG Wei, ZHAO Yankun, LI Kai, CHEN Yufeng, FENG Junting, XIE Jianghui. Physiological and Ecological Mechanisms of Trichoderma asperellum in Enhancing Drought Resistance of Banana Plants[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2026, 53(7): 2169-2184.
| 基因Gene | 引物序列(5′-3′)Primer sequence | 扩增长度/bp Amplified length |
|---|---|---|
| MaActin | F:CGAGGCTCAATCAAAGA; R:ACCAGCAAGGTCCAAAC | 343 |
| MaPIP1;1 | F:ATCACCATCCTCACGGTCAT; R:CACCCAGGCCATCACCCTTG | 340 |
| MaNCED1 | F:CGAGGTGGTGGTGATTGGA; R:CGGCTTCGAGGTTGAGTTGA | 167 |
| MaNCED2 | F:TCGCCATCACCGAGAACTAC; R:CACAGGTGGAAGCAGAAGCA | 196 |
| MaSDR2 | F:GACATCAAGGACGAGAAGGGAC; R:AGCTTACCGTGGAGGGAGA | 125 |
| MaAO | F:CCTAACGCATCACCAACAGC; R:GCACGCACTAACTCGGCAAA | 143 |
| MaSnRK2-11 | F:GCATCCTAATATCGTCCGGTTCA; R:CCTTGCCTCATCTTCACTAAACC | 136 |
| MabZIP10 | F:CACCTTGCCCAGAACCCTTAG; R:ATATCCTCCCGCACCACTCC | 155 |
表1 引物序列信息
Table 1 Primer sequence information in this study
| 基因Gene | 引物序列(5′-3′)Primer sequence | 扩增长度/bp Amplified length |
|---|---|---|
| MaActin | F:CGAGGCTCAATCAAAGA; R:ACCAGCAAGGTCCAAAC | 343 |
| MaPIP1;1 | F:ATCACCATCCTCACGGTCAT; R:CACCCAGGCCATCACCCTTG | 340 |
| MaNCED1 | F:CGAGGTGGTGGTGATTGGA; R:CGGCTTCGAGGTTGAGTTGA | 167 |
| MaNCED2 | F:TCGCCATCACCGAGAACTAC; R:CACAGGTGGAAGCAGAAGCA | 196 |
| MaSDR2 | F:GACATCAAGGACGAGAAGGGAC; R:AGCTTACCGTGGAGGGAGA | 125 |
| MaAO | F:CCTAACGCATCACCAACAGC; R:GCACGCACTAACTCGGCAAA | 143 |
| MaSnRK2-11 | F:GCATCCTAATATCGTCCGGTTCA; R:CCTTGCCTCATCTTCACTAAACC | 136 |
| MabZIP10 | F:CACCTTGCCCAGAACCCTTAG; R:ATATCCTCCCGCACCACTCC | 155 |
图1 棘孢木霉M7对干旱—复水处理下香蕉生长指标的影响 Blank:M7 + 正常供水;T:M7 + 干旱;CK:干旱对照组(未接种)。不同小写字母表示在 P < 0.05水平差异显著。下同
Fig. 1 Effect of Trichoderma asperellum M7 on growth indices of banana seedlings under drought-rehydration treatment Blank:M7 + water;T:M7 + drought;CK:Drought control(non-inoculated). Different lowercase letters indicate significant differences at P < 0.05 level. The same below
图2 棘孢木霉M7对干旱—复水处理后香蕉幼苗各组织相对含水量的影响
Fig. 2 Effect of Trichoderma asperellum M7 on relative water content in different tissues of banana seedlings after drought-rehydration treatment
| 处理 Treatment | 株高/cm Plant height | 茎粗/mm Stem diameter | 根长/cm Root length |
|---|---|---|---|
| T1-灭菌 T1-sterilization | 13.05 ± 1.42 b | 10.71 ± 1.19 b | 21.88 ± 3.11 b |
| CK1-灭菌 CK1-sterilization | 13.80 ± 1.31 b | 10.54 ± 1.26 b | 19.70 ± 2.57 b |
| T1 | 16.57 ± 2.40 a | 12.57 ± 1.49 a | 27.80 ± 3.96 a |
| CK1 | 15.99 ± 2.08 a | 11.57 ± 1.22 a | 22.36 ± 3.17 b |
表2 干旱15 d不同处理下香蕉幼苗生长指标
Table 2 Growth indices of banana seedlings under different treatments after 15 ddrought
| 处理 Treatment | 株高/cm Plant height | 茎粗/mm Stem diameter | 根长/cm Root length |
|---|---|---|---|
| T1-灭菌 T1-sterilization | 13.05 ± 1.42 b | 10.71 ± 1.19 b | 21.88 ± 3.11 b |
| CK1-灭菌 CK1-sterilization | 13.80 ± 1.31 b | 10.54 ± 1.26 b | 19.70 ± 2.57 b |
| T1 | 16.57 ± 2.40 a | 12.57 ± 1.49 a | 27.80 ± 3.96 a |
| CK1 | 15.99 ± 2.08 a | 11.57 ± 1.22 a | 22.36 ± 3.17 b |
图8 根际土壤微生物群落多样性分析 A ~ C:α多样性指数,分别为观察到的物种数量、Chao1指数和Shannon指数;D:基于Bray-Curtis距离的主坐标分析结果;E:非度量多维尺度分析(NMDS)结果。* P < 0.05
Fig. 8 Diversity analysis of microbial community in rhizosphere soil A-C:α diversity indices,representing the observed species richness,Chao1 index and Shannon index,respectively;D:The principal coordinates analysis(PCoA)based on Bray-Curtis distances;E:The non-metric multidimensional scaling(NMDS)analysis. * P < 0.05
图11 微生物组共现网络图 红色连线表示共生,灰色连线表示拮抗
Fig. 11 Co-occurrence network diagram of the microbiome The red line indicates symbiosis,and the gray line indicates antagonism
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