木霉属真菌(Trichoderma)是土壤微生态菌群的重要组成部分，具有在植物根系定植的能力。系统解析木霉的特性，包括代谢活性、与植物和其他微生物的相互作用机制等可以确保其在农业上的高效利用。木霉对多种土壤植物病原菌具有直接和间接的生防潜力。近期，Tyśkiewicz等人对木霉在农业生产上的应用和作用机制进行了系统总结。
图1拟康宁木霉菌的菌丝、分生孢子梗及分生孢子的形态
木霉对植物病原菌的生防特性
木霉利用各种复杂的直接或间接机制对抗植物病原微生物，这些机制通常在生物防治过程中协同作用。对病原菌的直接作用包括产生细胞壁降解酶、合成抗生素、空间和营养物质竞争以及与真菌病原体建立直接的寄生关系。研究表明，木霉菌可产生超过370种不同类型的具备较强拮抗活性的次生代谢产物，且大多数木霉菌株产生以抗菌肽和聚酮类物质为主的非挥发性和挥发性有机化合物。另一方面，木霉菌通过利用植物宿主细胞壁释放的产物(内源激发子)和侵染的病原微生物(外源激发子)间接诱导植株的局部或系统抗性。这些激发子包括低聚糖(如葡聚糖、几丁质、低聚半乳糖苷)、蛋白质和多肽(如内切木聚糖酶、激发素)、糖肽和糖蛋白(如蔗糖酶的糖肽碎片)，糖脂(如脂多糖)和亲脂化合物(如脂肪酸)。诱导子对信号转导通路的激活引起植物的物理、生化和分子变化，如离子流、活性氧爆发、形成物理屏障来阻止植物病原体的传播(胼胝质沉积、细胞壁加厚)以及合成不同的抗性物质(例如植物抗毒素、挥发性有机化合物、酶和植物激素)。
图2木霉菌的生防机制
3、木霉增强植物对非生物胁迫的耐受性
木霉在植物组织和根际中定殖增强植物对生物和非生物胁迫的耐受性。不利的环境条件会破坏光合作用过程，产生高ROS含量，影响营养物质的转运，改变植物激素平衡，造成细胞损伤和植物坏死。但在盐胁迫和干旱胁迫条件下，接种哈茨木霉可维持番茄幼苗的光合效率，有效降低ROS积累，此外，小麦幼苗接种长梗木霉菌株分生孢子显著增强了小麦对盐胁迫的耐受性，并提高抗氧化酶浓度。
4、木霉具有促进植物生长的特性
木霉菌通常与寄主植物的根系生态系统息息相关。故此，木霉菌常常被认为是植物根际环境的共生菌，并能够类似于菌根真菌定殖在植株根系进而通过多种机制促进植物生长。这类木霉菌对植物的有益作用主要包括促进植物生长、改善根系结构和根际环境、提高种子萌发和活力以及提高寄主植物光合作用效率、开花和产量品质。几乎能够在植物生长发育的所有阶段都能够合成植物激素和植物调节剂等重要生长刺激因子。
5、木霉菌的应用前景
木霉-植物-病原体互作是一个动态的、多因素依赖的系统。系统全面的解析这一系统的动态作用机制能够显著提高木霉在应用中的高效性。近年来，人们对木霉多功能活性的认识，有助于基于这些菌株形成一个系统全面的有益于植物生长、抗病的生物制剂。这些高效多功能木霉菌制剂将广泛应用于未来有机农业生产中以抵御各种不同病原微生物造成的植物病害。同时，由于木霉对化学农药的抗性将使这些真菌与各种低浓度的特别是新引入和改良的化学农药结合成为可能。此外，木霉对多种有机和无机有毒化学物质的抗性，以及在外来生物污染条件下提高植物对胁迫因子的耐受性，有可能成为新的植物修复技术的基础。而重要的是，这些解决方案与农业可持续、绿色发展理念不谋而合。