内生链霉菌Streptomyces lydicus 6G-OA-10通过代谢物mupirocin抑制炭疽菌的分子机制及其在牛油果采后病害防控中的应用

为解决化学杀菌剂抗性及环境污染问题，研究人员开展内生链霉菌Streptomyces lydicus 6G-OA-10防控牛油果炭疽病（Colletotrichum gloeosporioides）的研究。通过代谢组学鉴定关键抗菌化合物mupirocin，证实其通过破坏病原菌菌丝结构（抑制率达78.35%）、诱导植物防御酶（PPO/POD/PAL）活性及降低MDA含量实现97.36%的病害防控效果，为绿色农业提供新策略。

　　

牛油果采后炭疽病是困扰全球果蔬产业的顽疾，由Colletotrichum gloeosporioides引起的果实腐烂可导致100%产量损失。传统化学杀菌剂如prochloraz虽有效，但面临病原菌抗性增强和环境残留的双重压力。在这一背景下，寻找高效、安全的生物防治剂成为研究热点。链霉菌（Streptomyces）因其丰富的次级代谢产物库，在植物病害防控中展现出独特优势，但其在牛油果炭疽病防控中的应用尚未系统探索。

华南农业大学（South China Agricultural University）的研究团队通过多组学联用技术，揭示了内生链霉菌Streptomyces lydicus 6G-OA-10的抑菌机制。研究采用扫描电镜（SEM）和透射电镜（TEM）观察病原菌超微结构变化，结合代谢组学分析差异代谢物（DAMs），并通过体外（EC₅₀=82 μg·mL^-1）和体内（牛油果伤口接种模型）实验验证防控效果。

3.1 内生链霉菌6G-OA-10的抑菌活性
对峙实验显示该菌株对C. gloeosporioides的抑制率达78.35%，其发酵液使病原菌菌丝出现塌陷、扭曲等结构异常（图2）。基因组注释发现41个次级代谢产物合成基因簇（BGCs），包括编码非核糖体肽合成酶（NRPS）和聚酮合酶（PKS）的基因。

3.3 抑菌机制解析
6×EC₅₀浓度提取物处理导致病原菌孢子皱缩破裂（图3A），MDA含量提升2.2倍（图3B），表明细胞膜氧化损伤。防御酶活性检测显示，PPO活性提升3.5倍，而POD和CAT活性分别降低51.6%和79%，揭示代谢紊乱是抑菌关键。

3.5 代谢组学发现关键化合物
共培养体系筛选出55种差异代谢物，其中mupirocin在100 μg·mL^-1浓度下抑菌率达85.19%（图6C）。该化合物通过阻断异亮氨酸-tRNA合成酶抑制病原菌蛋白合成。

3.7 田间防控效果验证
牛油果接种实验表明，mupirocin处理组的病害指数（DI）仅3.13%，防控效能达97.4%（图7），显著优于商品化杀菌剂prochloraz（77.15%）。

该研究首次系统阐明S. lydicus 6G-OA-10通过"直接抑菌（mupirocin）+植物免疫激活（PPO/PAL）"的双重机制防控炭疽病。全基因组测序揭示的12个低相似度BGCs为新型抗菌剂开发提供资源库。研究推动链霉菌制剂在采后病害中的应用，其非溶血特性（γ-hemolysis）确保生物安全性，符合可持续农业发展需求。未来需优化发酵工艺并开展田间中试，以加速产业化进程。