综述:利用芽孢杆菌脂肽可持续管理园艺植物病原真菌

《Biocontrol Science and Technology》:Employing Bacillus lipopeptides for sustainable management of phytopathogenic fungi in horticulture

【字体: 时间:2025年10月18日 来源:Biocontrol Science and Technology 1.2

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  本综述系统阐述芽孢杆菌源环脂肽(CLPs)作为化学杀菌剂可持续替代方案的核心价值。文章通过分析57项研究,证实伊枯草菌素(iturins)、芬荠素(fengycins)和表面活性素(surfactins)通过膜穿孔、系统抗性诱导等多机制协同抑菌,对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)等病原真菌抑制率达90%以上,同时提升果蔬采后品质,为减少农残依赖提供新路径。

  
环脂肽的多维抗菌武器库
研究表明,伊枯草菌素能特异性结合真菌膜甾醇,形成穿膜孔道导致离子泄漏和细胞死亡;芬荠素则通过破坏膜完整性、抑制孢子萌发并激活水杨酸/茉莉酸通路来激发系统抗性;表面活性素虽直接抑菌活性较弱,却是植物防御信号的高效启动子。定量数据印证其显著防效:暹罗芽孢杆菌(B. siamensis)使尖孢镰刀菌生长抑制超90%,贝莱斯芽孢杆菌(B. velezensis)对黄萎病抑菌率达92.9%,马铃薯黑腐病严重度从55.2%降至26.5%。
超越抑菌的生态调节功能
环脂肽不仅能直接靶向病原菌,还可上调植物过氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶等防御酶活性,形成“免疫预激活”状态。采后实验表明,经脂肽处理的果实保质期显著延长,且对农产品风味无负面影响,凸显其采后病害管理的应用潜力。
产业化挑战与进化适应性
当前环脂肽大规模生产仍受发酵成本、纯化工艺制约。值得注意的是,病原真菌对脂肽不易产生耐药性,因其多靶点特性可规避传统单靶点杀菌剂的抗性进化陷阱。未来需通过合成生物学优化芽孢杆菌底盘细胞,结合纳米递送系统提升田间稳定性。
绿色农业的催化剂
随着全球对化学农药残留限制趋严,芽孢杆菌脂肽凭借其可生物降解、靶向精准及环境兼容性,有望成为果园、蔬菜基地绿色防控的核心组件。下一步研究应聚焦脂肽复配策略、作物特异性响应机制及田间规模化验证,推动其从实验室向产业链转化。
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