《Applied and Environmental Microbiology》：Integration and benefits of root inoculation with endophytic entomopathogenic fungus Metarhizium brunneum in the propagation of olive tree seedlings in nurseries
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本研究通过田间试验与分子生物学技术，系统评价了绿僵菌（Metarhizium brunneum）EAMa 01/58-Su菌株在橄榄幼苗根际的定殖能力、生长促进效应及其与丛枝菌根真菌（AMF）的互作机制。结果表明，该菌株可通过分生孢子（CS）或微菌核（MS）成功定殖于橄榄根系皮层，并激活乙烯（ET）和水杨酸（SA）通路相关基因（如MPK6、EIN3、TGA2），诱导系统抗性（ISR）。Picual品种在联合接种AMF与MS后表现出更高的氮（N）、钾（K）吸收及生物量积累，而Manzanilla品种的菌根定殖率更高但抑制了绿僵菌的侵染。研究首次揭示了绿僵菌在木本作物中的双重功能（病虫害防控与生长促进），为橄榄苗圃可持续管理提供了新策略。
研究背景与意义
橄榄作为重要的经济作物，其苗期生长常受养分吸收限制及生物/非生物胁迫影响。内生昆虫病原真菌（EEPF）如绿僵菌（Metarhizium brunneum）传统上用于害虫生物防治，但其在植物生长促进与系统抗性诱导方面的潜力尚未在木本作物中被充分探索。本研究以绿僵菌EAMa 01/58-Su菌株为对象，聚焦其在橄榄苗圃阶段的根际互作，旨在解析其定殖特性、与丛枝菌根真菌（AMF）的兼容性以及对橄榄幼苗生长和抗逆性的调控机制。
材料与方法
实验选用Picual和Manzanilla两个橄榄品种，分别接种绿僵菌分生孢子（CS）、微菌核（MS）及商业AMF菌剂（Rhizophagus intraradices），设置单独接种与复合接种处理，评估周期为120天。通过微生物分离、qPCR/ddPCR技术定量根系真菌DNA，利用光学与透射电镜观察根系定殖位点，并分析生长参数（株高、茎粗、生物量）、叶片营养元素及ET/JA/SA通路基因（如MPK6、EIN3、COI1、NPR1）表达变化。
结果分析
- 1.
根系定殖与菌根互作
绿僵菌通过胞间途径定殖于根系皮层，且ddPCR检测灵敏度显著高于传统微生物分离法。Manzanilla品种的AMF定殖率（最高23.22%）显著高于Picual（最高2.57%），但高菌根化抑制了绿僵菌的定殖。透射电镜图像显示菌丝位于外皮层与初级皮层间的胞间隙（图2）。
- 2.
生长促进与营养代谢
Picual品种在AMF+MS30处理下地上部鲜重与干重显著增加，叶片氮、钾水平提升至中高营养等级；而Manzanilla品种的CS处理则导致钾含量下降。茎粗增加在Picual的CS相关处理中尤为显著，且二级分枝数量与生物量呈负相关，提示碳分配策略改变。
- 3.
系统抗性基因激活
绿僵菌接种激活了ET通路基因（MPK6、EIN3）与SA通路基因（TGA2），其中Picual品种的MPK6、EIN3在CS处理下上调，而ERF1.2下调；SA通路的TGA2在AMF处理下于120天时表达升高。Manzanilla品种仅ERF1.2响应显著，可能与温室温度波动引发的胁迫响应有关。
讨论与展望
本研究首次证实绿僵菌EAMa 01/58-Su菌株在橄榄根系中的定殖能力及其生长促进功能，并揭示了品种依赖性互作机制：Picual对绿僵菌响应更佳，而Manzanilla更利于AMF共生。菌株通过调控根系构型与营养吸收，同时激活ET/SA通路以增强系统抗性。未来需进一步解析根际分泌物对真菌竞争的调控机制，并拓展至更多橄榄品种及田间环境验证其应用潜力。该研究为橄榄苗圃中微生物联合接种技术的优化提供了理论依据。
