乳酸链霉菌ZZ-84产挥发性有机化合物防控辣椒采后炭疽病的生防潜力研究

针对辣椒采后炭疽病（病原菌为Colletotrichum scovillei）造成的严重损失，研究人员从微生物挥发性有机化合物（VOCs）角度出发，发现Streptomyces lactacystinicus ZZ-84菌株产生的VOCs（含2-methyl-1-butanol等关键成分）能通过破坏病原菌细胞膜、诱导氧化应激及干扰代谢通路显著抑制病原生长，为开发环保型熏蒸剂提供了新策略。

　　

辣椒作为全球重要的蔬菜和调味品，其采后炭疽病主要由Colletotrichum scovillei引起，可导致高达30%-50%的产量损失。目前依赖化学杀菌剂的防治方式面临病原菌抗药性和环境污染的双重挑战。在此背景下，湖南农业大学的研究团队从森林根际土壤中筛选出247株放线菌，发现Streptomyces lactacystinicus ZZ-84对C. scovillei具有74.42%的菌丝抑制率，其挥发性有机化合物（Volatile Organic Compounds, VOCs）能通过多重机制有效防控辣椒采后炭疽病，相关成果发表于《Postharvest Biology and Technology》。

研究采用双培养实验、扫描电镜观察、细胞膜通透性检测（碘化丙啶染色）、活性氧（ROS）水平测定及转录组测序等技术。通过GC-MS鉴定出2-methyl-1-butanol、sulphuric acid dibutyl ester和6-methyl-2-heptanone为关键抑菌成分，并评估了VOCs对辣椒贮藏品质的影响。

研究结果

1. 植物材料与微生物筛选：从湖南长沙病椒分离的C. scovillei Cs5-1作为靶标病原菌，ZZ-84在体内外实验中均显示显著抑菌效果，使病斑直径减少62.5%。
2. VOCs作用机制：VOCs导致病原菌菌丝畸形、孢子萌发率降低83.7%，通过增加丙二醛（MDA）含量和ROS积累引发氧化应激，并破坏细胞膜完整性（电导率提升2.3倍）。
3. 转录组解析：VOCs干扰核糖体蛋白合成、氧化磷酸化等通路，下调谷胱甘肽代谢相关基因（如GPX₁），抑制能量代谢关键酶ATPase活性。
4. 活性成分鉴定：6-methyl-2-heptanone对菌丝抑制率达59.8%，三者复合处理协同增效，且不影响辣椒色泽和硬度。

结论与意义
该研究首次揭示S. lactacystinicus ZZ-84的VOCs通过多靶点作用防控辣椒炭疽病：①直接破坏病原菌超微结构；②扰乱氧化还原稳态；③阻断能量代谢。相比传统化学药剂，VOCs熏蒸具有无残留、不接触果实的优势，为开发"绿色防控"技术提供了理论依据和候选菌株。后续需进一步优化VOCs缓释工艺并评估大田应用效果。