KHCO3引发处理对高粱种子的双重作用：抑制病原菌且促进萌发

为解决高粱种子带菌及萌发问题，研究人员探究 KHCO3对高粱种子作用，发现其能抑制病原菌、促进萌发。

　　# 高粱种子的 “守护者”：KHCO₃的奇妙双重作用
在广袤的农业世界里，高粱作为全球第五大谷类作物，有着不可忽视的地位。它不仅能在各种恶劣环境中生长，为人类和动物提供食物，还是酿酒、生产饲料和替代能源的重要原料。然而，高粱的种植之路并非一帆风顺，种子带菌问题就像隐藏在暗处的 “杀手”，严重威胁着高粱的产量和质量。

随着酿酒行业对有机产品需求的增加，化学杀菌剂的使用受到了极大限制，这使得种子带菌引发的病害问题愈发凸显。其中，炭疽病（Anthracnose）作为高粱种植中的常见叶部病害，在全球多个地区肆虐，每年都给高粱种植户带来巨大的经济损失。为了寻找一种既环保又有效的解决办法，贵州大学等研究机构的科研人员展开了一场深入的探索之旅，相关研究成果发表在《BMC Microbiology》杂志上。

科研人员们首先将目光聚焦在高粱种子所携带的真菌上。他们从贵州省的三个主要高粱种植区收集了种子样本，运用传统组织分离技术和高通量测序（HTS）方法，对种子携带的真菌多样性进行了全面分析。这就像是在解开一个神秘的谜题，他们发现，镰刀菌属（Fusarium）、炭疽菌属（Colletotrichum）、枝孢菌属（Cladosporium）和链格孢属（Alternaria）是高粱种子上的主要真菌类群。

接着，科研人员对分离得到的真菌进行了致病性测试。他们就像一群侦探，通过细致的实验，发现菌株 GD202206、GD202219 和 GD202242 具有致病性，并经过形态学和多基因系统发育分析，确定这些菌株为亚线性炭疽菌（C. sublineola）。这个发现至关重要，因为明确了病原菌，才能更有针对性地寻找解决办法。

随后，科研人员开展了一项关键实验 —— 筛选对高粱种子安全且有效的杀菌剂。他们从中国有机目录中挑选了 16 种杀菌剂，对高粱种子进行引发处理实验。在众多的 “候选者” 中，碳酸氢钾（KHCO₃）脱颖而出。实验结果显示，经过 KHCO₃引发处理后，高粱种子的室内发芽率显著提高，室外出苗率也明显增加。

进一步研究发现，KHCO₃就像一个 “真菌调控大师”，它显著改变了高粱种子内真菌的群落结构。一方面，它减少了炭疽菌属等多个真菌属的丰度；另一方面，它重新平衡了真菌属之间的关系，降低了拮抗作用，增加了协同作用。通过非靶向代谢组学分析，科研人员还揭示了 KHCO₃促进种子萌发和抑制真菌的代谢途径。原来，它通过苯丙氨酸和类黄酮途径增强种子萌发，同时通过氰基氨基酸代谢途径展现出抗真菌特性。

在这项研究中，科研人员使用了多种关键技术方法。在真菌多样性分析方面，利用传统组织分离技术分离培养真菌，结合高通量测序技术对真菌进行全面鉴定和分析；通过致病性测试，将真菌接种到高粱种子和叶片上，观察发病情况来确定病原菌；运用非靶向代谢组学技术，分析 KHCO₃处理前后高粱种子的代谢物变化，从而揭示其作用机制。

综合来看，这项研究意义重大。它首次明确了 C. sublineola 是高粱种子携带的主要致病真菌，同时发现 KHCO₃对高粱种子具有双重作用：既能抑制种子携带的病原菌，减少病害传播；又能促进种子萌发和幼苗出土，提高种子的发芽率和出苗率。这一发现为高粱种植中种子带菌问题的解决提供了新的思路和方法，也为生物防治种子传播病害领域开辟了新的方向，有望在未来的农业生产中得到广泛应用，助力高粱产业的可持续发展。