传统药用植物Crotalaria retusa L.内生菌的抗镰刀菌潜力与代谢组学解析及其生物防治应用价值

来自科特迪瓦的研究人员针对植物病原性镰刀菌(Fusarium spp.)的生物防治难题，从传统药用植物Crotalaria retusa L.中分离出64株内生菌，通过体外共培养实验发现Inquilinus属菌株对Fusarium oxysporum f. sp. cubense抑制率达40%-57%，Bacillus菌株对Fusarium graminearum抑制率约66%。LC-MS/MS代谢组学分析揭示了内生菌活性代谢物主要为肽类、脂质和甾体，而植物器官中特有的吡咯里西啶生物碱(monocrotaline和senecionine)未见于菌株提取物。该研究为开发新型生物农药提供了重要资源。

　　

在科特迪瓦传统药用植物猪屎豆(Crotalaria retusa L.)的根茎叶组织中，研究者成功分离出64株内生细菌，经分类学鉴定主要归属于假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、芽孢杆菌属(Bacillus)和栖菌属(Inquilinus)。通过体外共培养实验评估这些菌株对两种植物病原真菌——香蕉枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. cubense)和禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)的拮抗作用，发现栖菌属菌株对前者展现出40%-57%的抑制率，而芽孢杆菌属菌株对后者抑制效果最佳(约66%)。

采用液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)技术对具有抗真菌活性的内生菌及植物器官(叶、茎、种子)的甲醇提取物进行代谢组学分析。结果显示，活性菌株产生的特征代谢物主要为肽类、脂质和类固醇化合物，而在植物组织中检测到的两种吡咯里西啶生物碱——野百合碱(monocrotaline)和千里光碱(senecionine)并未出现在任何菌株提取物中。该发现不仅揭示了药用植物与其内生菌群协同防御病原菌的化学生态机制，更为开发环境友好型生物农药提供了新的候选菌株和活性分子库。特别值得注意的是，内生菌与宿主植物可能通过代谢互补形成协同防御网络，这为理解植物-微生物共生系统的进化适应提供了新视角。