壳寡糖通过多机制途径抑制尖孢镰刀菌的研究及其对马铃薯干腐病的防治潜力

《Postharvest Biology and Technology》：A multi-pronged approach to understanding the antifungal mechanism of chitooligosaccharide against Fusarium oxysporum, a major pathogen causing potato dry rot

本文系统研究了壳寡糖（COS）对马铃薯干腐病病原菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum）的多重抑制机制。研究发现COS能显著抑制菌丝生长、孢子萌发，破坏细胞壁几丁质分布和细胞膜完整性，增强病原菌对环境胁迫（高/低温、UV）的敏感性，并降低其毒力。转录组分析揭示3949个差异表达基因（DEGs）主要富集于代谢、转运等通路。本研究为开发COS作为绿色生物防治剂提供了新策略。

　　

研究亮点

COS对尖孢镰刀菌营养生长的影响

体外实验表明，COS能以剂量依赖方式显著（P?50）为5.4?g/L。显微镜观察显示，对照组菌丝生长正常且几乎无分枝，而经COS（IC₅₀）处理的菌丝末端出现大量分枝（此处省略具体形态描述）。

讨论

近年来，水杨酸、肉桂酸、壳聚糖、百里香酚、肉桂醛等生物活性物质对尖孢镰刀菌均表现出抑制效果。本研究首次证实COS可通过破坏细胞壁几丁质分布、细胞膜完整性，以及调控代谢与转运相关基因表达（如KEGG、GO富集分析所示）发挥抑菌作用。其协同环境胁迫（高/低温、UV）的特性进一步拓展了COS的应用潜力。

结论

本研究首次系统报道COS对尖孢镰刀菌的生理抑制机制。COS具备水溶性、直接抑菌性和环境协同性，是一种极具潜力的马铃薯干腐病绿色防控制剂。