解构贝莱斯芽孢杆菌ZM202201防控柑橘粉红霉腐病的生防机制:从全基因组解析到宿主免疫诱导

【字体: 时间:2025年08月05日 来源:Postharvest Biology and Technology 6.8

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  本研究首次系统评估了贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis) ZM202201对柑橘粉红霉腐病病原菌玫瑰色毛霉(Trichothecium roseum)的生防效能,通过体外抑菌实验(78.69%菌落抑制率)和体内果实保护实验(50%发病率降低),结合全基因组测序(3.93 Mb环状染色体)揭示其合成表面活性素(surfactin)、芬荠素(fengycin)等抗真菌代谢物的基因簇,并证实其通过直接抑菌和激活宿主抗氧化酶系(POD/SOD/CAT)及防御酶(PPO)的双重机制发挥作用,为柑橘采后病害绿色防控提供了新策略。

  

Highlight
柑橘采后贮藏运输过程中,果皮损伤常导致玫瑰色毛霉(Trichothecium roseum)感染,该菌产生的霉菌毒素(如单端孢霉烯族毒素)更对人类健康构成潜在威胁。因此,有效防控这种粉红霉腐病具有重要农业经济价值。贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)作为环境友好型生防菌,其多重抑菌机制包括分泌抗菌代谢物、生态位竞争和诱导植物免疫等,但具体分子机制尚不明确。

Discussion
本研究首次证实B. velezensis ZM202201能通过双重机制抑制T. roseum:一方面直接产生表面活性素(surfactin)、芬荠素(fengycin)和杆菌烯(bacillaene)等脂肽类抗生素破坏真菌孢子萌发和菌丝发育;另一方面激活柑橘果实超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)等抗氧化酶系及多酚氧化酶(PPO)防御通路。全基因组分析发现3,929,794 bp染色体上存在12个次级代谢产物合成基因簇,为开发新型生物农药提供了分子靶点。

Conclusions
本研究表明B. velezensis ZM202201通过"直接抑菌-宿主免疫"双通路防控柑橘粉红霉腐病,其全基因组揭示的抗真菌代谢物合成基因为设计靶向生物制剂奠定基础。该研究不仅拓展了采后病害绿色防控理论框架,更为实现柑橘产业可持续发展提供了关键技术支撑。

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