近日,学校王维香教授团队在国际知名学术期刊Plant Biotechnology Journal在线发表了题为“Maize Knows Friends or Foes? The Dark Side ofTrichoderma asperellumas a Maize Ear Rot Pathogenic Fungus”(玉米能辨识敌友吗?棘孢木霉作为玉米穗腐病致病真菌的暗面)的研究论文。该研究首次发现并证实棘孢木霉(T. asperellum)是引发玉米青绿色穗腐病的新型致病真菌,这一突破性发现为生防菌菌剂的应用敲响了警钟,也为全球玉米产业的健康发展提供了关键理论支撑。

玉米作为全球重要的粮食作物和工业原料,其产量与品质直接关系到全球粮食安全和经济发展。然而,玉米穗腐病这一广泛发生且破坏性极强的穗部病害,时刻威胁着玉米产业。近年来,我国辽宁、吉林、河南、甘肃等玉米主产区频发一种由青绿色霉菌引发的新型穗腐病,该病害多从穗根部起始,隐蔽性极强,初期症状不明显,农户往往难以察觉,待发现时已造成严重损失,成为田间防控的薄弱环节,给玉米生产带来了巨大的挑战。
长期以来,棘孢木霉因其对某些病菌具有拮抗作用,被广泛应用于农业生产中作为生防菌,以减少化学农药的使用,保护生态环境。然而,王维香教授团队的研究却提出了新的证据,对这一传统认知发起了挑战。团队从生产上使用的商品化生防菌肥中分别分离出棘孢木霉(No.30371)和哈茨木霉(No.30371)菌株。经过果穗接种实验发现,生防菌肥来源的棘孢木霉菌株No.30371同样能够导致严重的穗部侵染,而哈茨木霉株No.30371也可引起轻微的穗腐病症状。无独有偶,德国哥廷根大学植物病理学知名教授Annette Pfordt在2025年12月2日发表于“PLANT HEALTH CASES”的论文“Trichoderma Ear Rot on Maize – When Friends Turn Evil”(当木霉菌从朋友变为敌人—导致玉米木霉穗腐病)中也指出,非洲哈茨木霉在欧洲多国(德国、法国、意大利等)作为生防菌肥使用时引发了玉米穗腐病,与本研究相呼应,更进一步证实了含木霉菌的商品化生防菌存在致病风险。虽然本研究中分离的哈茨木霉致病力相对较弱,但这一系列发现无疑为我们敲响了警钟,提示木霉菌从“益菌”转为“敌菌”的潜在威胁不容忽视。


图1 田间自然发病(左图)及人工接种(右图)条件下棘孢木霉侵染引起的穗粒腐病症状

图2 棘孢木霉是一种全新的玉米穗腐病病原真菌
这一研究成果,不仅为玉米穗腐病的防控提供了新的思路和方法,也为生防菌的合理应用提供了重要的理论依据。在未来的研究中,团队将继续深入探究棘孢木霉的致病分子机制、挖掘玉米抗穗腐病基因和玉米穗腐病防控策略,为保障全球玉米产业的健康发展贡献更多的智慧和力量。
论文链接:http://doi.org/10.1111/pbi.70489