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木黴菌可以抑制或防治作物病原菌害的主要機制，通常歸類成下列 5 大類：抗生素的產生、營養競爭、超寄生、細胞壁分解酵素及誘導植物產生抗性。

抗生素的產生　木黴菌中可產生抗生素來防治病害，以產生 gliotoxin 和 gliovirin 的報告最多，主要防治對象以立絲枯核病菌、腐霉菌和疫病菌引起的病害為主。木黴菌產生的抗生素和病害防治能力無直接關聯時，若和水解酵素組合，則可能增強木黴菌的拮抗作用。例如木黴菌可產生細胞壁分解酵素和 peptaibol 抗生素，若抗生素和幾丁質分解酵素組合，可促進抑制真菌孢子發芽和菌絲生長的作用。

營養競爭　在營養競爭方面，利用木黴菌做種子處理，可減少 25％ 玉米根的電解質流失。這個因子歸因於減少病原菌孢子發芽所需的養分，而所減少的養分可能被木黴菌奪取或阻斷。類似情形則發現木黴菌可纏化在作物根部受傷處。

細胞壁分解酵素　在細胞壁分解酵素方面，一般認為細胞壁分解酵素在抑制病害上扮演著重要角色。單獨或組合使用幾丁質分解酵素或多醣分解酵素，可直接分解真菌細胞壁。缺乏幾丁質分解酵素的突變菌株，抑制病原菌孢子發芽能力及病害防治能力會降低。當這個幾丁質分解酵素基因被引入無病害防治能力的大腸桿菌菌株中，這個轉殖的菌株可減少大豆白絹病的發生。

最近有一些轉殖植物含有來自木黴菌的幾丁質分解酵素，對病原菌的抵抗性因而增加。幾丁質分解酵素除存在於木黴菌中之外，尚可存在於植物體、放線菌、細菌和其他真菌中。

超寄生　在超寄生方面，以木黴菌的超寄生立枯絲核病菌為例，它的過程大約可分為 4 個步驟。首先是趨化性生長，即木黴菌生長趨向可產生化學刺激物的病原菌。第二個步驟是辨識，這步驟和病原菌含有的聚血素和拮抗菌表面擁有的碳水化合物接收器有關，這些物質則牽涉到病原菌和拮抗微生物間作用的專一性。第三個步驟是接觸和細胞壁分解。最後的步驟則是穿刺作用，即木黴菌產生類似附著器的構造侵入真菌細胞。

誘導植物產生抗性　在誘導植物產生抗性方面，最近筆者利用木黴菌處理瓜類根部或土壤，可顯著減少白粉病的危害，顯示利用木黴菌可能誘導作物產生抗性。