中国热科院在香蕉枯萎病和真菌毒素防控方面取得新进展
2024-10-14 16:47:31来源: 中国热带农业科学院
近日，中国热科院生物所香（大）蕉栽培生理生态研究组在香蕉枯萎病的生物防控方面取得新进展，通过实验室自主构建的活性导向分离法从Streptomyces solisilvae 2-6（森林链霉菌2-6）中分离获得抗枯萎病菌（Foc TR4）活性物质Fluvirucin B6，基于基因组学、细胞生物学、代谢组学和微生物组学等技术解析了该抗真菌物质的抑菌作用位点及抑菌机制，发现其可通过直接和间接双重作用抑制Foc TR4及真菌毒素分泌，研究结果可为作物真菌病害的生物防控提供借鉴，为该物质进一步开发为作物真菌病害的生物防治剂奠定基础和依据。
香蕉是热带和亚热带地区的重要水果和粮食作物，全球约有5亿人依赖香蕉作为主食。香蕉枯萎病是由尖孢镰刀菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense，Foc）引起的一种毁灭性土传真菌病害，特别是4号生理小种（Foc TR4），可侵染几乎所有的香（大）蕉品种，且能在土壤中存活长达数十年。Foc TR4还可以产生大量的镰刀菌酸、白僵菌素、镰刀菌酮等多种真菌毒素，危害动植物和人类健康。目前为止，化学农药仍然是当前植物真菌病害防治的主要手段，然而化学农药的广泛使用导致了土壤生态的严重污染。因此，发掘和应用香蕉枯萎病防治的新物质、新途径和新技术，揭示其抗真菌机理，探索枯萎病高效、安全、绿色的防治方法，是推动现代绿色农业发展的重大战略需求。
本研究从链霉菌2-6中分离获得高抗Foc TR4的活性物质Fluvirucin B6，首先，利用代谢组学分析，解析了该物质对真菌毒素的解毒活性；其次，基于细胞生物学，阐明了其抗Foc TR4机制及作用位点；最后，采用微生物组学及共现型网络分析，明确了该物质防控香蕉枯萎病的间接途径。研究结果将为香蕉枯萎病的绿色防治提供新途径，为生物防治剂的开发利用提供重要的科学依据。
相关研究成果以“Streptomyces-Secreted Fluvirucin B6 as a Potential Bio-Fungicide for Managing Banana Fusarium Wilt and Mycotoxins, and Modulating Soil Microbial Community Structure” 为题发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。中国热科院生物所香（大）蕉栽培生理生态研究组、国家香蕉产业技术体系栽培生理岗位成员陈宇丰副研究员和李小娟博士研究生为共同第一作者，国家香蕉产业技术体系首席科学家谢江辉研究员、栽培生理岗位团队成员王尉研究员为通讯作者。该成果获得国家现代农业产业技术体系、国家自然科学基金、海南省自然科学基金、海南省科协青年人才提升计划项目等项目支持。
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