近日,我室汤熙翔研究员团队在海洋活性天然产物抗植物青枯病研究方面取得新进展。青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)是一种重要的土传植物病原细菌,因其致病力强、寄主范围广泛、地理分布广阔,被公认是世界上危害最严重的十大植物细菌病害之一。青枯病是由青枯雷尔氏菌引起的一种毁灭性的土传性病害。化学防治仍然是目前青枯病主要的防控措施之一,但也面临着药剂单一、农药残留、易产生抗药性等一系列问题。因此,亟待筛选有效、对生态环境友好、可持续的防治技术。
研究团队前期通过活性导向的高通量筛选,发现一株红树林沉积物中分离得到的曲霉属真菌次级代谢产物对青枯雷尔氏菌表现出显著的抑制活性,活性追踪分离得到11个酚酸类化合物,其中3个为新酚酸类化合物(图1)。
图1 曲霉属海洋真菌次级代谢产物中分离得到的酚酸类化合物
体外抗菌实验测试了酚酸类化合物对青枯雷尔氏菌的抑制活性。结果显示酚酸类化合物具有很好的抑制青枯雷尔氏菌活性,化合物3和8效果与阳性对照药硫酸链霉素相当,强于阳性对照药氯霉素,且细胞水平和植物水平均未显示出毒性。
室内盆栽条件下,化合物3能有效控制番茄青枯病的发展,显著减少番茄青枯病的发生(图2)。接种14天后,化合物3在100 μg/mL 浓度下的防治效果达到 80%以上,优于阳性对照药硫酸链霉素(100 μg/mL)。相关成果为研发新型微生物源抗青枯病农药提供基础。
图2 室内盆栽条件下酚酸类化合物3对青枯病的防控效率(酚酸类化合物3(SB 30、50、100 μg/mL);硫酸链霉素(SS 100 μg/mL);发病组(CK))
该研究成果“Discovery, Identification, and Mode of Action of Phenolics from Marine-Derived Fungus Aspergillus ustus as Antibacterial Wilt Agents”作为封面文章发表在Journal of Agricultural and Food Chemistry(JCR Q1区,中科院1区TOP,IF 6.1),共同第一作者为我所薛晶晶助理研究员和沈阳药科大学联合培养的硕士研究生郭晓鹏,海洋生物遗传资源重点实验室的汤熙翔研究员为本文的通讯作者。该研究得到了亚洲海洋合作基金项目、厦门南方海洋中心项目和福建省烟草技术中心项目的资助。
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