中國(guó)熱科院在香蕉枯萎病和真菌毒素防控方面取得新進(jìn)展
2024年10月14日來源：中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院
近日，中國(guó)熱科院生物所香（大）蕉栽培生理生態(tài)研究組在香蕉枯萎病的生物防控方面取得新進(jìn)展，通過實(shí)驗(yàn)室自主構(gòu)建的活性導(dǎo)向分離法從Streptomyces solisilvae 2-6（森林鏈霉菌2-6）中分離獲得抗枯萎病菌（Foc TR4）活性物質(zhì)Fluvirucin B6，基于基因組學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、代謝組學(xué)和微生物組學(xué)等技術(shù)解析了該抗真菌物質(zhì)的抑菌作用位點(diǎn)及抑菌機(jī)制，發(fā)現(xiàn)其可通過直接和間接雙重作用抑制Foc TR4及真菌毒素分泌，研究結(jié)果可為作物真菌病害的生物防控提供借鑒，為該物質(zhì)進(jìn)一步開發(fā)為作物真菌病害的生物防治劑奠定基礎(chǔ)和依據(jù)。
香蕉是熱帶和亞熱帶地區(qū)的重要水果和糧食作物，全球約有5億人依賴香蕉作為主食。香蕉枯萎病是由尖孢鐮刀菌古巴?；停‵usarium oxysporum f. sp. cubense，F(xiàn)oc）引起的一種毀滅性土傳真菌病害，特別是4號(hào)生理小種（Foc TR4），可侵染幾乎所有的香（大）蕉品種，且能在土壤中存活長(zhǎng)達(dá)數(shù)十年。Foc TR4還可以產(chǎn)生大量的鐮刀菌酸、白僵菌素、鐮刀菌酮等多種真菌毒素，危害動(dòng)植物和人類健康。目前為止，化學(xué)農(nóng)藥仍然是當(dāng)前植物真菌病害防治的主要手段，然而化學(xué)農(nóng)藥的廣泛使用導(dǎo)致了土壤生態(tài)的嚴(yán)重污染。因此，發(fā)掘和應(yīng)用香蕉枯萎病防治的新物質(zhì)、新途徑和新技術(shù)，揭示其抗真菌機(jī)理，探索枯萎病高效、安全、綠色的防治方法，是推動(dòng)現(xiàn)代綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展的重大戰(zhàn)略需求。
本研究從鏈霉菌2-6中分離獲得高抗Foc TR4的活性物質(zhì)Fluvirucin B6，首先，利用代謝組學(xué)分析，解析了該物質(zhì)對(duì)真菌毒素的解毒活性；其次，基于細(xì)胞生物學(xué)，闡明了其抗Foc TR4機(jī)制及作用位點(diǎn)；最后，采用微生物組學(xué)及共現(xiàn)型網(wǎng)絡(luò)分析，明確了該物質(zhì)防控香蕉枯萎病的間接途徑。研究結(jié)果將為香蕉枯萎病的綠色防治提供新途徑，為生物防治劑的開發(fā)利用提供重要的科學(xué)依據(jù)。
相關(guān)研究成果以“Streptomyces-Secreted Fluvirucin B6 as a Potential Bio-Fungicide for Managing Banana Fusarium Wilt and Mycotoxins, and Modulating Soil Microbial Community Structure” 為題發(fā)表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。中國(guó)熱科院生物所香（大）蕉栽培生理生態(tài)研究組、國(guó)家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系栽培生理崗位成員陳宇豐副研究員和李小娟博士研究生為共同第一作者，國(guó)家香蕉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系首席科學(xué)家謝江輝研究員、栽培生理崗位團(tuán)隊(duì)成員王尉研究員為通訊作者。該成果獲得國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系、國(guó)家自然科學(xué)基金、海南省自然科學(xué)基金、海南省科協(xié)青年人才提升計(jì)劃項(xiàng)目等項(xiàng)目支持。
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