被内生菌Epichlo?感染的Achnatherum sibiricum以及邻近的非寄主草类表现出对土传病害的联合抗性

内生菌Epichlo?可增强宿主Achnatherum sibiricum及邻近非宿主Leymus chinensis对土传病害Rhizoctonia solani的抗性，其机制涉及宿主根分泌物（如DTBP、DBP）通过化感作用影响非宿主植物，形成联合抗病效应。

　　

摘要

• 草类与Epichlo?内生菌常常形成互利的共生防御系统。研究表明，Epichlo?内生菌能够提高宿主植物对空气传播疾病的抵抗力。然而，内生菌是否会影响宿主植物或邻近非宿主植物对土壤传播疾病的抵抗力，目前尚不清楚。
• 我们使用感染了内生菌（EI）和未感染内生菌（EF）的Achnatherum sibiricum作为宿主草，Leymus chinensis作为非宿主草，以及Rhizoctonia solani作为病原菌，来探讨内生菌感染对宿主植物及邻近非宿主植物抗病性的影响。为了明确根系分泌物在非宿主植物抗病性中的作用，我们在宿主植物与非宿主植物之间采用了三种不同的根部分离方法：塑料屏障（PB）、尼龙网屏障（NL，允许根系分泌物通过）或无屏障（NB）。
• Epichlo?内生菌降低了宿主A. sibiricum的病害指数（DI），并减少了宿主根系和土壤中的病原菌数量。L. chinensis的病害指数受到根部分离方式与内生菌感染共同作用的影响。在NL和NB处理条件下，与感染内生菌的邻近植物相比，未感染内生菌的L. chinensis的病害指数显著较低，这表明内生菌可以通过影响根系分泌物来减轻非宿主植物的病害。此外，内生菌通过激活宿主植物的根系分泌物，增加了L. chinensis中总酚类化合物和水杨酸的含量，这可能是其病害指数降低的原因之一。在分析宿主植物的根系分泌物成分时，我们发现2,4-二叔丁基酚（DTBP）和邻苯二甲酸二丁酯（DBP）是内生菌感染所介导的主要抗真菌化合物。
• Epichlo?内生菌通过宿主植物的根系分泌物提高了宿主植物的土壤传播疾病抵抗力，并增强了邻近非宿主植物的抗病性；总体而言，宿主植物和非宿主植物表现出对土壤传播疾病的“联合抗性”。本研究表明，Epichlo?内生菌可能成为草地群落中对抗R. solani相关疾病的有效生物控制剂。