近日，中国热科院生物所热带微生物功能物质与合成生物学研究组在链霉菌广谱拮抗病原真菌的活性物质基础领域取得新进展。研究团队从西沙海洋微生物资源中筛选到了一株放线菌菌株，不仅在体外具有广谱的病原真菌抑制活性，在体内也能表现出良好的生物防治作用。研究通过基因组学、代谢组学、活性追踪等技术解析了该活性菌株的广谱抗性的物质基础，为该菌株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。
真菌病害约占植物病害的 70%以上，而植物病害是影响农作物产量的主要原因之一，化学防治（使用化学合成的农药喷施作物）是农业上控制植物真菌病害的主要方法，但随着农药的大量反复使用，不仅带来病原菌的抗药性，而且药物残留的食品安全性和环境污染等问题也日益严重。 因此，寻找绿色、高效、安全的防治方法是世界性的课题。微生物农药（包括活体微生物活体和代谢产物）因活性好且安全性高、对环境友好等特点而广受关注和应用。放线菌作为活性化合物的重要生产者，在生物防治农作物病害上有重要应用潜力。
本研究筛选到一株海洋链霉菌Streptomyces sp. HNBCa1对17种作物病原菌具有广谱抗性，对芒果炭疽病和香蕉枯萎病具有较高的生物防治效果。为了揭示关键生物活性次生代谢物的基础，研究利用基因组学、代谢组学、活性追踪等技术解析了HNBCa1广谱抗性的物质基础，证实了格尔德霉素geldanamycin和利布拉霉素reblastatin是维持HNBCa1的广谱抗性的重要次级代谢产物，可进一步开发为防治作物真菌病害的生物防治剂。
相关研究成果以“Critical Secondary metabolites Confer the Broad-spectrum Pathogenic Fungi Resistance Property of a Marine-originating Streptomyces sp. HNBCa1” 为题发表于《Journal of Agricultural and Food Chemistry》。中国热科院生物所热带微生物功能物质与合成生物学研究组熊子君博士和海南省农业科学院热带园艺研究所夏腾飞副研究员为该论文的共同第一作者；中国热科院生物所热带微生物功能物质与合成生物学研究组组长郭志凯研究员为该论文的通讯作者。该研究获得海南省重点研发项目、海南省自然科学基金项目、上海交通大学微生物代谢国家重点实验室开放课题、社会公益类科研机构改革专项、基本科研业务费和中国热带农业科学院国家热带农业科学科技创新团队项目资助。
文章链接：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.4c02805
日期：2024-06-17
