苏云金芽孢杆菌G-5挥发性有机物高效抑制党参采后病害的机制及应用研究

为解决党参(Codonopsis pilosula)采后因湿度导致的真菌感染问题，研究人员开展苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)G-5菌株挥发性有机物(VOCs)抑制尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)F-3和草酸青霉(Penicillium oxalicum)F-5的研究。发现其VOCs对两种真菌菌丝抑制率达94.01%和95.37%，鉴定出关键成分3-庚烯-2-酮(最低抑菌浓度40/20 μL/L)，证实其通过破坏细胞膜完整性发挥抑菌作用，为党参采后病害防控提供新型生物防治策略。

　　

不当的储存条件会使党参(Codonopsis pilosula)因潮湿更易受有害真菌侵染，导致药用价值下降。近年来，植物内生菌挥发性有机物(VOCs)在采后病害防治中展现出巨大潜力。本研究揭示了苏云金芽孢杆菌(Bacillus thuringiensis)G-5菌株产生的VOCs对党参采后病原真菌——尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)F-3和草酸青霉(Penicillium oxalicum)F-5的显著抑制效果，菌丝生长抑制率分别高达94.01%和95.37%。

通过扫描电镜观察和碘化丙啶(Propidium Iodide)染色实验发现，这些VOCs能显著改变菌丝和孢子的形态结构，破坏细胞膜完整性。顶空气相色谱-离子迁移谱(HS-GC-IMS)分析鉴定出G-5释放的21种高浓度挥发性物质，其中3-庚烯-2-酮被确定为关键抗真菌成分，其对F-3和F-5的最低抑菌浓度(MIC)分别为40 μL/L和20 μL/L。深入研究表明，3-庚烯-2-酮通过破坏细胞膜结构和功能完整性发挥抑菌作用。

体内实验显示，3-庚烯-2-酮在防控党参真菌感染方面比G-5菌株整体VOCs更具优势。该研究不仅为党参采后病害管理提供了新型高效抗真菌剂，同时深化了对G-5菌株VOCs在生物防治中作用机制的认识。