新型低成本选择性培养基FANS的研发及其在腐霉属物种分离中的应用与评价

本研究针对腐霉属(Pythium)和Globisporangium物种从自然环境分离过程中易受杂菌污染的技术难题，开发了一种安全、低成本的新型选择性培养基FANS（Fluconazole+Ampicillin+Nystatin+Sulbactam）。通过优化抗生素组合（1200 mg/L Fluconazole+500 mg/L Ampicillin+100,000 IU/L Nystatin+250 mg/L Sulbactam），该培养基可特异性促进目标菌株的菌丝生长、游动孢子形成和卵孢子产生，并完全抑制常见污染菌（如Penicillium italicum、Rhizopus stolonifer等）。与VP3、NARF、NARM等传统培养基相比，FANS在菌丝生物量、繁殖结构诱导效率及成本效益方面均显著优于现有方法，为资源有限地区开展卵菌研究提供了可行工具，对植物病害防控及可持续生物技术发展具有重要意义。

　　

在微生物研究领域，分离特定病原菌犹如大海捞针，尤其是当目标菌株被大量杂菌包围时。腐霉属(Pythium)及其近缘属Globisporangium作为卵菌门(Oomycota)的重要成员，不仅是多种作物根腐病和猝倒病的元凶，还能感染人类和动物引发皮霉病(pythiosis)。然而，由于这类微生物在自然环境中常与细菌、真菌混杂生长，传统分离方法不仅效率低下，还受限于高昂的抗生素成本及毒性物质（如致癌性PCNB）的使用限制。更棘手的是，现有选择性培养基（如VP₃、NARM等）虽能抑制杂菌，但可能影响目标菌的繁殖结构形成，导致研究受阻。这一困境在发展中国家尤为突出，成为制约相关科研与病害防控的瓶颈。

为解决这一难题，Moharam等人在《AMB Express》发表的研究中，开发了一种名为FANS（Fluconazole+Ampicillin+Nystatin+Sulbactam）的新型选择性培养基。该研究通过精准配伍药用级抗生素，在保证安全性的同时，实现了对腐霉属物种的高效特异性分离。FANS培养基不仅显著降低了成本（较传统培养基节约60%以上），还首次系统评估了抗生素对目标菌菌丝生长、游动孢子和卵孢子产生的多重影响，为卵菌生物学研究提供了更全面的技术支撑。

关键技术方法概述

研究以玉米粉琼脂(Corn Meal Agar)为基础培养基，通过梯度试验确定抗生素最佳浓度组合。采用直接土壤接种法和诱饵技术从多种作物根际样本中分离目标菌株，并通过形态学特征（如孢子囊结构、卵孢子形态）进行鉴定。通过比较FANS与VP₃、NARF、NARM培养基对菌丝生物量、游动孢子形成及卵孢子产量的影响，验证其有效性。所有实验均设置重复并采用统计学分析确保结果可靠性。

研究结果

1. 目标菌株分离与鉴定

从马铃薯、大豆、茄子等作物根际样本中成功分离出Pythium aphanidermatum（CCASU-2025-F15）、P. oligandrum（CCASU-2025-F16）和Globisporangium ultimum var. ultimum（CCASU-2025-F17），并通过形态学特征（如P. aphanidermatum的裂片状游动孢子囊、P. oligandrum的刺状卵孢子）明确鉴定。

2. 污染菌抑制效果

FANS培养基中抗生素组合（Fluconazole 1200 mg/L + Nystatin 100,000 IU/L）可完全抑制Penicillium italicum与Rhizopus stolonifer的生长，而Ampicillin（500 mg/L）与Sulbactam（250 mg/L）则有效清除细菌污染。

3. 菌丝生长促进作用

FANS培养基下，P. aphanidermatum、P. oligandrum和G. ultimum var. ultimum的菌丝生物量均显著高于其他培养基（如VP₃组菌丝干重仅为FANS的40%），且与无抗生素对照组无显著差异。

4. 繁殖结构诱导优势

游动孢子形成实验中，FANS培养基促进P. aphanidermatum和P. oligandrum产生更多活性游动孢子囊（单位边缘孢子囊数量较VP₃提高3倍）。卵孢子产量同样以FANS组最高，尤其在G. ultimum var. ultimum中表现突出。

结论与意义

FANS培养基的成功研发突破了卵菌分离技术的多重限制：其一，通过选用人用级抗生素，避免了传统培养基中致癌物（如PCNB）和受限成分（如pimaricin）的使用风险；其二，显著降低成本（较VP₃节约约62%），使资源有限地区也能开展相关研究；其三，首次证实抗生素组合对目标菌有性/无性繁殖结构的正向调控作用，为病原菌生命周期研究提供新视角。该成果不仅为植物病害防控（如根腐病生物防治剂筛选）提供关键技术支撑，亦契合循环生物经济理念，通过低成本微生物工具开发推动可持续农业发展。未来，结合分子标记（如ITS、coxI）进一步验证菌株分类地位，将深化对卵菌生态功能与致病机制的理解。