新型抗菌剂苯并噻唑啉酮防治梨火疫病的评估及其机制研究

【字体: 时间:2025年08月24日 来源:BMC Microbiology 4.2

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  本研究针对梨火疫病(Erwinia amylovora)防治中抗生素耐药性和化学残留问题,开发了新型抗菌剂苯并噻唑啉酮(benziothiazolinone)。通过体外抑菌实验证实其对E. amylovora的EC50值仅为0.48 μg/mL,两年田间试验显示防治效果超过80%,且病原菌不易产生耐药性。该研究为梨火疫病的绿色防控提供了新选择。

  

梨火疫病是由Erwinia amylovora引起的一种毁灭性病害,严重威胁全球苹果和梨产业。2016年该病首次在中国新疆伊犁地区暴发,2017年库尔勒市的暴发导致梨树减产30-50%,超过100万株梨树被毁。目前主要防治手段是使用链霉素等抗生素,但耐药性问题日益严重,亟需开发新型高效低毒的杀菌剂。

苯并噻唑啉酮(1,2-Benzisothiazol-3-one)是中国自主研发的新型杂环类杀菌剂,此前主要用于工业防腐。本研究系统评估了其对梨火疫病的防治潜力,相关成果发表在《BMC Microbiology》。

研究采用的主要技术包括:体外抑菌实验测定EC50值;化学驯化法诱导耐药菌株;生长曲线分析;胞外多糖(amylovoran)产量测定;离体花、嫩枝和幼果致病性实验;以及为期两年的田间药效试验(试验地点为新疆两个村庄的梨园)。

抗菌活性评估显示,苯并噻唑啉酮对E. amylovora BZ16菌株的EC50值在10小时和16小时分别为0.48和0.67 μg/mL,显著优于对照药剂春雷霉素(6.18-6.27 μg/mL)。此外,它对19种植物病原细菌和14种病原真菌均表现出广谱抗菌活性,其中对Xanthomonas oryzae pv. oryzae PXO99最敏感(EC50=0.03 μg/mL)。

耐药性风险分析发现,通过化学驯化法无法诱导出稳定的苯并噻唑啉酮耐药菌株,其耐药因子(RF)始终小于1。而链霉素耐药菌株BZ16SmR的RF值高达236.38。有趣的是,苯并噻唑啉酮驯化菌株BZ16BITR虽然胞外多糖产量增加1.7倍,但在离体花、嫩枝和幼果上的致病性显著降低。

田间试验结果表明,2019-2020年,苯并噻唑啉酮3000 g/ha处理组的防治效果达85.6-94.6%,优于链霉素(76.4-73.1%)。2505 g/ha剂量即可达到理想防效,且对梨树无药害。

该研究证实苯并噻唑啉酮具有以下优势:高效(EC50<1 μg/mL)、广谱(抑制细菌/真菌/卵菌)、低耐药风险(RF<1)和环境友好(残留量<0.01 mg/kg)。Jiuxiang Zhu等研究者提出,在田间应用中可采取2505 g/ha的推荐剂量,并建议与其他作用机制的杀菌剂轮用以延长使用寿命。这一发现为梨火疫病的综合治理提供了新思路,尤其适合在已出现链霉素耐药性的产区推广使用。

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