乳酸菌与胡萝卜源菌株作为采后病害防控剂的潜力研究

为解决胡萝卜采后黑根腐病等病害防控难题，瑞士研究人员从Agroscope菌种库和胡萝卜表皮分离乳酸菌(LAB)及细菌菌株，通过体外双重培养和液体培养实验，发现胡萝卜源菌株Serratia plymuthica Sp1对Berkeleyomyces basicola等病原菌具有广谱抑菌活性，其作为采后处理剂可显著降低胡萝卜病害指数。该研究为开发环境友好型生物防控策略提供了新思路。

　　

胡萝卜是全球广泛种植的重要蔬菜，但其采后常因黑根腐病等真菌病害造成巨大损失。其中，由Berkeleyomyces basicola（原Thielaviopsis basicola）引起的黑根腐病尤为棘手，其厚垣孢子可在土壤中存活多年，目前尚无有效防治手段。传统化学农药面临环境与健康风险，而乳酸菌(LAB)等微生物因具有"公认安全"(GRAS) status和抑菌代谢物潜力，成为可持续防控策略的研究热点。

瑞士联邦农业研究院(Agroscope)与弗里堡大学的研究团队联合开展了一项创新研究，从Agroscope菌种库的59株LAB和胡萝卜表皮新分离的9株细菌中筛选高效拮抗菌。通过体外双重培养、孢子萌发抑制实验和挥发性有机物(VOCs)检测，发现胡萝卜源菌株对病原菌的抑制效果显著优于其他来源菌株。研究最终锁定Serratia plymuthica Sp1作为最优候选菌，其在模拟采后储存条件下可使胡萝卜病害指数降低50%以上，相关成果发表于《Journal of Agriculture and Food Research》。

研究采用四大关键技术：1) 从瑞士超市胡萝卜表皮分离细菌并筛选临床安全菌株；2) 胡萝卜基质琼脂双重培养法测定菌株对B. basicola等病原菌菌丝生长的抑制率；3) 48孔板液体培养系统定量评估不同接种浓度(OD₆₀₀
=0.25-0.0025)对孢子萌发的抑制效果；4) 分体培养皿实验解析VOCs的抑菌贡献。

3.1 菌株分离与筛选
从胡萝卜表皮分离的27株菌中，经MALDI-TOF质谱鉴定后保留9株安全菌株，包括4株Leuconostoc mesenteroides、2株Raoultella terrigena和1株Serratia plymuthica。与Agroscope库的59株LAB相比，胡萝卜源菌株显示出更强的病原菌抑制特性。

3.2 对B. basicola的抑制效果
胡萝卜源菌株表现突出：R. terrigena Rt1/Rt2使菌丝生长减少>50%，S. plymuthica Sp1和L. mesenteroides Lm13-Lm16达40%抑制率。液体培养中，R. terrigena在最低浓度(OD₆₀₀
=0.0025)仍保持完全抑制，而LAB菌株活性随浓度降低显著减弱。

3.3 广谱抑菌活性
11株优选菌对Alternaria radicina、Rhizoctonia solani和Sclerotinia sclerotiorum均显示抑制，其中S. plymuthica Sp1对S. sclerotiorum孢子萌发抑制最显著(++)，而LAB菌株主要抑制菌丝生长。

3.4 VOCs的作用机制
仅L. parabuchneri Lp2和L. mesenteroides Lm1通过VOCs使B. basicola菌丝生长减少40%，R. terrigena Rt2的VOCs对A. radicina和S. sclerotiorum也有抑制作用，表明不同菌株的抑菌机制存在差异。

3.5 采后保护效果
三周储存实验显示，S. plymuthica Sp1处理组病害指数持续显著低于对照组，效果与商业生物农药Serenade? ASO相当，而R. terrigena Rt2的保护作用仅维持一周。

该研究首次系统评估了LAB对胡萝卜采后病害的防控潜力，证实植物源微生物在适应性和抑菌效能上的优势。特别值得注意的是，非LAB菌株S. plymuthica Sp1展现出比LAB更持久的保护作用，其广谱抑菌特性可能源于多种次级代谢产物如灵菌红素(prodigiosin)的协同作用。尽管R. terrigena和S. plymuthica存在潜在生物安全风险需进一步评估，但研究为开发靶向植物微生物组的"精准生物防控"策略提供了范式。通过优化菌剂配方和施用工艺，这类环境友好型解决方案有望减少全球蔬菜采后损失，推动可持续农业发展。