近日，中國熱科院生物所香（大）蕉栽培生理生態研究組在香蕉枯萎病的生物防控方面取得新進展，通過實驗室自主構建的活性導向分離法從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Fluvirucin B6，基于基因組學、細胞生物學、代謝組學和微生物組學等技術解析了該抗真菌物質的抑菌作用位點及抑菌機制，發現其可通過直接和間接雙重作用抑制Foc TR4及真菌毒素分泌，研究結果可為作物真菌病害的生物防控提供借鑒，為該物質進一步開發為作物真菌病害的生物防治劑奠定基礎和依據。
香蕉是熱帶和亞熱帶地區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專化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense，Foc）引起的一種毀滅性土傳真菌病害，特別是4號生理小種（Foc TR4），可侵染幾乎所有的香（大）蕉品種，且能在土壤中存活長達數十年。Foc TR4還可以產生大量的鐮刀菌酸、白僵菌素、鐮刀菌酮等多種真菌毒素，危害動植物和人類健康。目前為止，化學農藥仍然是當前植物真菌病害防治的主要手段，然而化學農藥的廣泛使用導致了土壤生態的嚴重污染。因此，發掘和應用香蕉枯萎病防治的新物質、新途徑和新技術，揭示其抗真菌機理，探索枯萎病高效、安全、綠色的防治方法，是推動現代綠色農業發展的重大戰略需求。
本研究從鏈霉菌2-6中分離獲得高抗Foc TR4的活性物質Fluvirucin B6，首先，利用代謝組學分析，解析了該物質對真菌毒素的解毒活性；其次，基于細胞生物學，闡明了其抗Foc TR4機制及作用位點；最后，采用微生物組學及共現型網絡分析，明確了該物質防控香蕉枯萎病的間接途徑。研究結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利用提供重要的科學依據。
相關研究成果以“Streptomyces-Secreted Fluvirucin B6 as a Potential Bio-Fungicide for Managing Banana Fusarium Wilt and Mycotoxins, and Modulating Soil Microbial Community Structure” 為題發表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。中國熱科院生物所香（大）蕉栽培生理生態研究組、國家香蕉產業技術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，國家香蕉產業技術體系首席科學家謝江輝研究員、栽培生理崗位團隊成員王尉研究員為通訊作者。該成果獲得國家現代農業產業技術體系、國家自然科學基金、海南省自然科學基金、海南省科協青年人才提升計劃項目等項目支持。
論文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.4c04077
日期：2024-10-14
香蕉是熱帶和亞熱帶地區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專化型（Fusarium oxysporum f. sp. cubense，Foc）引起的一種毀滅性土傳真菌病害，特別是4號生理小種（Foc TR4），可侵染幾乎所有的香（大）蕉品種，且能在土壤中存活長達數十年。Foc TR4還可以產生大量的鐮刀菌酸、白僵菌素、鐮刀菌酮等多種真菌毒素，危害動植物和人類健康。目前為止，化學農藥仍然是當前植物真菌病害防治的主要手段，然而化學農藥的廣泛使用導致了土壤生態的嚴重污染。因此，發掘和應用香蕉枯萎病防治的新物質、新途徑和新技術，揭示其抗真菌機理，探索枯萎病高效、安全、綠色的防治方法，是推動現代綠色農業發展的重大戰略需求。
本研究從鏈霉菌2-6中分離獲得高抗Foc TR4的活性物質Fluvirucin B6，首先，利用代謝組學分析，解析了該物質對真菌毒素的解毒活性；其次，基于細胞生物學，闡明了其抗Foc TR4機制及作用位點；最后，采用微生物組學及共現型網絡分析，明確了該物質防控香蕉枯萎病的間接途徑。研究結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利用提供重要的科學依據。
相關研究成果以“Streptomyces-Secreted Fluvirucin B6 as a Potential Bio-Fungicide for Managing Banana Fusarium Wilt and Mycotoxins, and Modulating Soil Microbial Community Structure” 為題發表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。中國熱科院生物所香（大）蕉栽培生理生態研究組、國家香蕉產業技術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，國家香蕉產業技術體系首席科學家謝江輝研究員、栽培生理崗位團隊成員王尉研究員為通訊作者。該成果獲得國家現代農業產業技術體系、國家自然科學基金、海南省自然科學基金、海南省科協青年人才提升計劃項目等項目支持。
論文鏈接： https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.jafc.4c04077
日期：2024-10-14
