利用构巢曲霉MW732187生物防治番茄腐烂病原菌链格孢MW970059:从绿色厨余废弃物中发掘新型生防菌株

【字体: 时间:2025年06月06日 来源:Journal of Natural Pesticide Research CS2.3

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  本研究针对化学杀菌剂耐药性及环境污染问题,通过筛选73株真菌分离株,发现从腐烂柑橘皮中分离的构巢曲霉(Aspergillus nidulans) MW732187对番茄腐烂病原菌链格孢(Alternaria alternata) MW970059具有显著拮抗作用,体外抑制率达66.66%,其无细胞上清液(CFS)的EC50 为1%,FT-IR分析揭示含酚类、脂质等活性成分。体内实验显示该菌株使番茄采后腐烂率降低41.34%,为开发新型生物农药提供重要依据。

  

番茄作为全球重要经济作物,其生产长期受到链格孢(Alternaria alternata)引起的采后腐烂威胁,造成重大经济损失。传统化学杀菌剂虽能控制病害,但耐药性发展和环境毒性问题日益突出。在此背景下,研究人员从绿色厨余废弃物中发掘新型生物防治剂,探索可持续农业解决方案。

摩洛哥国家农业科学院团队在《Journal of Natural Pesticide Research》发表的研究中,通过系统筛选获得一株具有显著拮抗活性的构巢曲霉(Aspergillus nidulans) MW732187。该菌株对番茄病原菌链格孢MW970059展现多重抑制机制:体外抑制率达66.66±0.25%,引起菌丝肿胀、液泡化等形态异常;其无细胞上清液(CFS)的EC50
为1%(v/v),甲醇提取物抑菌活性最强(61.39%);FT-IR分析揭示活性成分含酚类、脂质及蛋白质类物质。田间模拟实验显示,该菌株使番茄果实病斑直径减少41.34%,为开发新型生物农药奠定基础。

关键技术方法包括:1) 采用Rapilly技术从染病番茄分离病原菌;2) 通过双重培养法筛选73株真菌分离株;3) 运用光学显微镜观察菌丝互作形态;4) ITS测序进行分子鉴定;5) FT-IR光谱分析代谢物功能基团;6) 体内果实接种实验评估防效。

【研究结果】

  1. 病原菌分离与鉴定:通过形态学和ITS序列分析(登录号MW970059)确认病原菌为链格孢,人工接种7天后番茄出现典型黑斑症状。

  2. 拮抗菌筛选:从腐烂柑橘皮分离的构巢曲霉B6(登录号MW732187)抑制效果最佳,形成明显抑菌带(4.03±0.058 cm vs 对照11±1 cm)。

  3. 抑菌机制研究:显微观察显示链格孢菌丝出现顶端爆裂等异常,CFS处理组EC50
    为1%时抑制率50.97±0.85%,6%浓度时达90.18%。

  4. 活性成分分析:甲醇提取物在1657 cm-1
    (酰胺I带)和2950 cm-1
    (脂质CH3
    )处特征峰显著,推测酚类和蛋白质是主要活性物质。

  5. 体内防效验证:预处理组10天后病斑直径较对照减少41.34%(35±5.00 cm vs 59.67±4.51 cm)。

【结论与意义】
该研究首次证实构巢曲霉MW732187对番茄链格孢病的防治潜力,其多重作用机制包括:1) 产生非挥发性抑菌物质;2) 引起病原菌形态学损伤;3) 含酚类/蛋白类活性成分。相比已有报道的哈茨木霉(Trichoderma harzianum)26%抑制率,该菌株66.66%的抑制效果更具应用前景。研究为开发基于微生物次级代谢产物的新型生物农药提供理论依据,对减少化学农药依赖、推动可持续农业具有重要意义。后续需进一步纯化活性化合物并开展田间试验,以评估其商业化潜力。

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