链霉菌ZBY1-20产生的2-甲基丁酸甲酯通过抑制核糖体通路防控桃褐腐病的机制研究

为解决桃采后褐腐病(Monilinia fructicola)导致的重大经济损失问题，西南大学研究人员通过筛选27株放线菌，发现Streptomyces saccharicans ZBY1-20产生的挥发性代谢物2-甲基丁酸甲酯(5.291%)能完全抑制孢子萌发(0.120 ng L-1)，转录组分析揭示其通过激活核糖体通路干扰蛋白翻译，为生物防治提供新策略。

　　

桃褐腐病是困扰全球桃产业的重要采后病害，由真菌Monilinia fructicola引起，可造成高达50%的果实腐烂损失。目前主要依赖化学杀菌剂防治，但存在病原体抗药性、环境残留等问题。寻找高效环保的替代方案成为当务之急。西南大学植物保护学院/重庆市植物病害生物学重点实验室的研究团队在《Biological Control》发表论文，揭示了放线菌代谢物防控桃褐腐病的新机制。

研究人员采用双重培养法筛选27株放线菌，通过GC-MS鉴定挥发性成分，结合扫描电镜观察形态变化，并利用Illumina Novaseq 6000平台进行转录组测序。关键实验包括：体外抑菌试验（0.120 ng L^-1甲基2-甲基丁酸甲酯完全抑制孢子萌发）、体内果实接种实验（抑制率94%），以及BIOLOG表型芯片分析菌株代谢特征。

3.1节结果显示，ZBY1-20挥发性代谢物使M. fructicola菌丝直径减少22.46%，孢子产量降低98.4%。电镜显示处理组菌丝尖端膨大、孢子边缘皱缩。3.2节通过16S rDNA测序将菌株鉴定为Streptomyces diastaticus近缘种。3.3节GC-MS分析发现20种挥发性物质，其中2-甲基丁酸甲酯占比5.291%。3.4节证实该化合物在0.120 ng L^-1浓度下完全抑制孢子形成，病灶扩展减少94%。3.5-3.6节转录组发现1477个差异基因，核糖体通路（48个基因）显著富集，GSEA显示翻译过程NES值达3.7。

讨论部分指出，这是首次发现2-甲基丁酸甲酯通过过度激活核糖体通路（而非传统抑制作用）干扰真菌正常代谢。该化合物在极低浓度下即显效，且对果实无副作用，相比化学农药更具应用潜力。研究为理解挥发性有机物的新型抑菌机制提供了理论框架，也为开发基于放线菌代谢产物的生物农药开辟了新途径。