新型石生炭角菌次级代谢产物四氢呋喃抑制番茄青枯病的机制与应用研究

本研究从药用植物中分离出48株内生真菌，筛选出新型石生炭角菌Hypoxylon saxatilis KKU-KHP 01，首次发现其分泌的四氢呋喃(THF)能通过破坏Ralstonia solanacearum细胞壁抑制番茄青枯病，温室试验显示病指降低83.33%，为开发生物农药提供新思路。

　　

番茄作为全球重要经济作物，每年因青枯病造成的损失高达数十亿美元。这种由Ralstonia solanacearum（Rs）引起的土传病害，能在热带至温带地区摧毁整片番茄田。传统铜制剂等化学农药虽有效，但存在环境残留和病原菌耐药性问题。在此背景下，泰国孔敬大学微生物学系的研究团队将目光投向药用植物内生真菌——这类与宿主协同进化的微生物宝库，可能蕴藏着新型抗菌物质。

研究人员从泰国加拉信府采集20种药用植物，通过表面消毒法分离出48株内生真菌。其中从刺苞老鼠簕（Acanthus ebracteatus）和石山栀子（Gardenia saxatilis）分别获得的NGPM和KKU-KHP 01菌株，在琼脂块扩散试验中对Rs抑制圈达18mm和15mm。通过ITS和β-微管蛋白基因测序结合形态学分析，KKU-KHP 01被鉴定为炭角菌属新种，命名为Hypoxylon saxatilis。

关键技术包括：1）内生真菌分离与拮抗活性筛选；2）多基因系统发育分析（ITS+TUB2）；3）发酵液乙酸乙酯萃取与硅胶柱层析纯化；4）核磁共振（¹H/¹³C NMR）解析化合物结构；5）扫描电镜观察细菌超微结构；6）温室盆栽试验评估防效。

研究结果揭示：
3.1 抑菌活性筛选
从石山栀子叶柄分离的KKU-KHP 01发酵液粗提物抑菌效果优于菌丝体提取物，其活性成分经鉴定为四氢呋喃衍生物（C₉H₁₄O₂），这是首次在天然产物中发现该结构。

3.5 SEM观察
扫描电镜显示1μg/mL THF处理1小时后，Rs细胞表面出现明显皱褶（图4B），而对照组细菌形态完整（图4A），证实THF通过破坏细菌细胞壁发挥抑菌作用。

3.6 温室防效
粗提物（32μg/mL）处理使病指降至16%，显著优于菌株共接种（36%）和杀菌剂对照（30%），防效达83.33%（表4）。相比之下，已报道的木霉属和青霉属提取物防效仅为60-75%和40-60%。

这项发表于《Current Research in Microbial Sciences》的研究具有三重突破：首先，H. saxatilis KKU-KHP 01是首个被发现产THF的炭角菌；其次，THF对Rs的MIC低至0.5μg/mL，优于氯霉素和卡那霉素；最后，该化合物通过多重机制（细胞壁破坏、膜蛋白变性等）发挥作用，不易诱发耐药性。研究为开发基于THF的生物农药奠定基础，有望减少化学农药在番茄种植中的使用，推动可持续农业发展。未来需开展田间试验验证其稳定性，并探索THF合成途径的关键基因。