Chaetoglobosin D从内生真菌MG2中分离及其对苹果树腐烂病的防控机制研究

为解决苹果树腐烂病(AVC)生物防治资源匮乏的问题，西北农林科技大学研究人员从毛叶木瓜内生真菌Chaetomium globosum MG2中分离鉴定出活性物质chaetoglobosin D。研究发现该物质对病原菌Cytospora mali的EC50值达0.339 μg/mL，通过破坏菌丝细胞壁和细胞膜结构实现高效抑菌，室内防效达91.15%，为开发新型绿色杀菌剂提供了重要依据。

　　

西北农林科技大学的研究人员针对苹果产业面临的重大威胁——由Cytospora mali引起的苹果树腐烂病(AVC)展开攻关。这种病害会导致树干和枝条皮层组织腐烂，在东亚地区造成严重经济损失。当前AVC防治主要依赖化学农药，但符合绿色农业要求的生物农药极为有限，已注册的仅有枯草芽孢杆菌(Bacillus subtilis)、氨基寡糖素等少数几种。

为发掘新型生物防治资源，研究人员从药用植物毛叶木瓜(Chaenomeles cathayensis)的树皮组织中分离到一株内生真菌Chaetomium globosum MG2。前期研究发现该菌株及其发酵液对AVC病原菌具有显著抑制效果，但其活性成分和作用机制尚不明确。这促使科研团队对其代谢产物展开深入研究，相关成果发表在《Pesticide Biochemistry and Physiology》。

研究采用生物活性导向分离技术，通过硅胶柱层析和半制备HPLC从MG2发酵液中提取活性物质，结合质谱和核磁共振鉴定为chaetoglobosin D。采用离体枝条实验评估防治效果，并运用扫描电镜观察菌体超微结构变化，测定几丁质酶活性、细胞膜电导率等生理指标揭示作用机制。

研究结果

1. 活性物质鉴定

   通过光谱分析确定MG2的主要活性成分为chaetoglobosin D，这是首次报道该物质对C. mali的抑菌活性。

2. 抑菌活性评估

   chaetoglobosin D对C. mali菌丝生长的EC₅₀为0.339 μg/mL；2 μg/mL浓度可完全抑制分生孢子萌发，导致菌丝畸形、原生质泄漏等致命损伤。

3. 防治效果

   离体枝条实验中，chaetoglobosin D对AVC的保护和治疗效果分别达91.15%和88.26%，与商品化杀菌剂吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)相当。

4. 作用机制

   该化合物通过提升几丁质酶活性、增加细胞膜电导率、升高MDA(丙二醛)含量、耗竭麦角甾醇(ergosterol)等途径，破坏病原菌细胞壁和膜结构。

5. 广谱抑菌性

   除C. mali外，对梨黑腐病菌(V. pyri)、禾谷镰刀菌(Fusarium graminearum)等9种植物病原菌均显示抑制效果。

这项研究首次系统阐明了chaetoglobosin D作为新型生物农药的潜力。相较于已有研究的chaetoglobosin A，该化合物展现出更优越的防控效果，其多重作用机制能有效避免病原菌产生抗药性。研究不仅为AVC防治提供了候选化合物，更为"药用植物-内生真菌-活性代谢产物"的生物农药开发模式提供了范例，对推动绿色农业发展具有重要意义。