纳他霉素通过双重作用机制抑制Monilinia fructicola引起的嵊州奈李褐腐病

本研究针对嵊州奈李采后褐腐病防治难题，系统探究了天然抗菌剂纳他霉素(NAT)对病原菌Monilinia fructicola的抑菌机制及果实防御诱导效应。研究发现20-25 mg L?1 NAT可完全抑制菌丝生长和孢子萌发，通过破坏细胞膜完整性、诱导线粒体功能障碍和氧化应激实现直接抑菌；200 mg L?1处理使果实发病率降低93.30%，并通过激活SOD/CAT/POD抗氧化系统和PAL/CHI/GLU防御酶系增强果实抗性。该研究为开发安全高效的采后病害防控策略提供了理论依据。

　　

嵊州奈李作为浙江特色水果，其采后褐腐病由Monilinia fructicola引起，常造成重大经济损失。传统化学杀菌剂面临抗药性和食品安全问题，亟需开发绿色替代方案。纳他霉素(NAT)作为链霉菌产生的天然抗菌剂，虽在多种水果采后保鲜中展现潜力，但其对M. fructicola的抑菌机制及在嵊州奈李中的应用效果尚未明确。

研究团队通过体外和体内实验系统评估NAT的抑菌效果。体外实验采用菌丝生长抑制率测定、孢子萌发试验、扫描电镜(SEM)观察形态变化；通过流式细胞术和荧光探针检测细胞膜完整性和线粒体功能；采用qRT-PCR分析氧化应激和致病相关基因表达；测定MDH/SDH/ATPase等酶活性和ATP含量评估能量代谢。体内实验以人工接种的嵊州奈李为模型，分析病害发生率、果实品质参数及防御酶活性变化。

体外抑菌效果显示，NAT呈现浓度依赖性抑制，25 mg L^?1完全抑制菌丝生长和孢子萌发。PI染色和流式检测证实20 mg L^?1 NAT使68.74%孢子出现膜损伤，SEM观察到菌丝扭曲变形。线粒体功能方面，处理24小时后MDH/SDH活性分别降至对照的20.33%和22.43%，ATP含量降低58.54%，能量电荷降至44.31%。基因表达分析显示，氧化应激相关基因MfNOX A/B/R和MfSOD1-3呈现先升后降趋势，致病基因MfPG1/MfCUT1显著下调。

体内实验表明，200 mg L^?1 NAT处理使果实发病率降低93.30%，病斑直径减小91.36%。品质分析显示处理组可溶性固形物含量达对照的2.42倍，维生素C含量提高130.6%。防御机制研究表明，NAT显著提升果实SOD(增加100.39%)、PAL(2.1倍)和CHI(3.1倍)活性，同时降低MDA含量28.7%。

讨论部分指出，NAT通过双重机制发挥作用：直接破坏病原菌细胞膜和线粒体功能，诱导氧化应激；间接激活果实抗氧化系统和苯丙烷代谢途径。与PDA培养基相比，果实环境需要更高NAT浓度(300 mg L^?1才能完全抑制病害)，可能与果肉复杂成分影响药剂渗透有关。该研究首次阐明NAT对M. fructicola的线粒体靶向作用，并揭示其诱导果实防御反应的分子机制，为采后病害绿色防控提供了新思路。论文发表在《LWT-Food Science and Technology》，对推动天然抗菌剂在核果类水果保鲜中的应用具有重要实践价值。