解淀粉芽孢杆菌HK17挥发性有机物可持续防控花生白绢病的机制研究

为解决花生白绢病（由Sclerotium rolfsii引起）这一全球性土传真菌病害的防控难题，研究人员开展了解淀粉芽孢杆菌（Bacillus amyloliquefaciens）HK17菌株挥发性有机物（VOCs）的抑菌机制研究。结果表明，HK17在TSB培养基和堆肥改良土壤中产生的VOCs能显著抑制S. rolfsii菌丝生长和菌核萌发，破坏其毒力因子草酸合成，并降低细胞壁降解酶活性。GC-MS分析显示以5-壬胺为代表的胺类化合物抑菌效果突出。该研究为开发环境友好型生物农药提供了新策略。

　　

花生是全球重要的油料作物，但其生产长期受到土传病害的威胁，其中由Sclerotium rolfsii引起的白绢病尤为严重。这种病原真菌能产生耐受恶劣环境的菌核（sclerotia），在土壤中存活数年，并通过分泌草酸和细胞壁降解酶（如多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶）破坏植物组织。传统化学农药不仅导致环境污染，还易引发病原菌抗药性。随着可持续农业理念的推广，利用微生物挥发性有机物（Volatile Organic Compounds, VOCs）进行生物防治成为研究热点。

韩国农业文化保藏中心（KACC）的研究团队在《Microbial Pathogenesis》发表论文，系统评估了解淀粉芽孢杆菌HK17菌株产生的VOCs对花生白绢病的防控效果。研究人员采用双培养体系（divided Petri plate assay）比较了HK17在商业培养基（TSB）和堆肥改良土壤（SCS）中产生的VOCs抑菌活性，通过气相色谱-质谱联用（GC-MS）鉴定关键活性成分，并结合离体（in vitro）和活体（in vivo）实验验证其防控效率。

微生物培养与实验设计
HK17菌株分离自韩国泡菜，S. rolfsii菌株由KACC提供。实验设置TSB-HK17和SCS-HK17两组处理，以未接菌培养基为对照。通过测量菌落直径、菌核萌发率和草酸含量等指标评估VOCs效果。

Strain HK17 VOCs-mediated inhibition of mycelial growth and sclerotial germination of S. rolfsii
TSB-HK17产生的VOCs使S. rolfsii菌落直径缩小42%，菌核萌发率降低至对照组的28%。SCS-HK17虽抑制菌丝生长效果相当（39%），但对菌核萌发的抑制较弱（仅降低15%）。值得注意的是，两类VOCs均能完全阻断已萌发菌核的二次侵染。

Discussion
GC-MS分析揭示VOCs主要含醇类、胺类和含硫化合物，其中5-壬胺（5-nonylamine）表现出最强的抑菌活性。该化合物通过干扰真菌膜完整性，抑制草酸合成（降幅达67%）和降低细胞壁降解酶活性（纤维素酶活性减少54%），从而破坏病原菌毒力。

Conclusion
HK17产生的VOCs为花生白绢病防控提供了环境友好型解决方案。尽管土壤环境会限制VOCs产量，但其对菌丝生长的强效抑制仍具实用价值。该研究首次证实胺类VOCs在土传病害防控中的潜力，为开发生物农药新靶点奠定基础。

这项研究的创新性在于：（1）揭示了VOCs通过多靶点（菌核萌发、毒力因子、酶活性）协同抑菌的机制；（2）证实堆肥改良土壤可作为VOCs生产的低成本载体；（3）为气候变暖背景下土传病害的生态防控提供了理论依据。未来研究可优化胺类化合物缓释技术，进一步提高田间防效。