近日，中國(guó)熱科院生物所熱帶微生物功能物質(zhì)與合成生物學(xué)研究組在鏈霉菌廣譜拮抗病原真菌的活性物質(zhì)基礎(chǔ)領(lǐng)域取得新進(jìn)展。研究團(tuán)隊(duì)從西沙海洋微生物資源中篩選到了一株放線菌菌株，不僅在體外具有廣譜的病原真菌抑制活性，在體內(nèi)也能表現(xiàn)出良好的生物防治作用。研究通過(guò)基因組學(xué)、代謝組學(xué)、活性追蹤等技術(shù)解析了該活性菌株的廣譜抗性的物質(zhì)基礎(chǔ)，為該菌株進(jìn)一步開(kāi)發(fā)為作物真菌病害的生物防治劑奠定基礎(chǔ)和依據(jù)。
真菌病害約占植物病害的 70%以上，而植物病害是影響農(nóng)作物產(chǎn)量的主要原因之一，化學(xué)防治（使用化學(xué)合成的農(nóng)藥噴施作物）是農(nóng)業(yè)上控制植物真菌病害的主要方法，但隨著農(nóng)藥的大量反復(fù)使用，不僅帶來(lái)病原菌的抗藥性，而且藥物殘留的食品安全性和環(huán)境污染等問(wèn)題也日益嚴(yán)重。 因此，尋找綠色、高效、安全的防治方法是世界性的課題。微生物農(nóng)藥（包括活體微生物活體和代謝產(chǎn)物）因活性好且安全性高、對(duì)環(huán)境友好等特點(diǎn)而廣受關(guān)注和應(yīng)用。放線菌作為活性化合物的重要生產(chǎn)者，在生物防治農(nóng)作物病害上有重要應(yīng)用潛力。
本研究篩選到一株海洋鏈霉菌Streptomyces sp. HNBCa1對(duì)17種作物病原菌具有廣譜抗性，對(duì)芒果炭疽病和香蕉枯萎病具有較高的生物防治效果。為了揭示關(guān)鍵生物活性次生代謝物的基礎(chǔ)，研究利用基因組學(xué)、代謝組學(xué)、活性追蹤等技術(shù)解析了HNBCa1廣譜抗性的物質(zhì)基礎(chǔ)，證實(shí)了格爾德霉素geldanamycin和利布拉霉素reblastatin是維持HNBCa1的廣譜抗性的重要次級(jí)代謝產(chǎn)物，可進(jìn)一步開(kāi)發(fā)為防治作物真菌病害的生物防治劑。
相關(guān)研究成果以“Critical Secondary metabolites Confer the Broad-spectrum Pathogenic Fungi Resistance Property of a Marine-originating Streptomyces sp. HNBCa1” 為題發(fā)表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。中國(guó)熱科院生物所熱帶微生物功能物質(zhì)與合成生物學(xué)研究組熊子君博士和海南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶園藝研究所夏騰飛副研究員為該論文的共同第一作者；中國(guó)熱科院生物所熱帶微生物功能物質(zhì)與合成生物學(xué)研究組組長(zhǎng)郭志凱研究員為該論文的通訊作者。該研究獲得海南省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、海南省自然科學(xué)基金項(xiàng)目、上海交通大學(xué)微生物代謝國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放課題、社會(huì)公益類(lèi)科研機(jī)構(gòu)改革專項(xiàng)、基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)和中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院國(guó)家熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)項(xiàng)目資助。
文章鏈接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c02805
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