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武漢植物園在獼猴桃病害生物防治研究方面取得新進(jìn)展
細(xì)菌性潰瘍病和真菌性果實(shí)軟腐病是我國(guó)獼猴桃產(chǎn)業(yè)面臨的最嚴(yán)重病害問(wèn)題。在篩選創(chuàng)制抗病品種耗時(shí)長(zhǎng)，常規(guī)化學(xué)藥劑易造成環(huán)境污染及農(nóng)藥殘留的情況下，如何盡快降低兩種病害的發(fā)生率是產(chǎn)業(yè)亟待解決的關(guān)鍵問(wèn)題。圍繞這一關(guān)鍵產(chǎn)業(yè)問(wèn)題，武漢植物園獼猴桃種質(zhì)資源與育種學(xué)科組鐘彩虹研究員團(tuán)隊(duì)開(kāi)展了一系列生物防治研究并取得相關(guān)進(jìn)展。
針對(duì)真菌性果實(shí)軟腐病，團(tuán)隊(duì)通過(guò)生理、顯微分析、田間實(shí)驗(yàn)及轉(zhuǎn)錄組分析，發(fā)現(xiàn)75ppm納米銀可有效抑制4種主要軟腐病菌的菌絲生長(zhǎng)、孢子萌發(fā)，增加細(xì)胞膜通透性，破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)，引起病菌多個(gè)代謝通路改變;提前噴施納米銀可減少果實(shí)病斑直徑74.29%，且對(duì)果實(shí)無(wú)殘留(圖1)。該研究結(jié)果為納米銀的田間應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)，發(fā)表在 Frontiers in Microbiology 上，武漢植物園李黎副研究員和潘慧工程師為論文共同第一作者，鐘彩虹研究員為論文通訊作者。此外，與華中農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝林學(xué)學(xué)院龍超安教授合作，從離體病菌抑制、顯微結(jié)構(gòu)分析、果實(shí)病斑觀(guān)察及田間采后發(fā)病率入手，篩選到可抑制軟腐病的食品添加劑“納他霉素”和季也蒙畢赤酵母(Meyerozyma guilliermondii)，證實(shí)兩種藥劑的施用可分別降低軟腐病田間發(fā)病率14.1%及19.48%，且對(duì)果實(shí)品質(zhì)無(wú)影響。相關(guān)結(jié)果發(fā)表在Scientia Horticulturae及Microorganisms上，武漢植物園潘慧工程師為論文第一作者，李黎副研究員及華中農(nóng)業(yè)大學(xué)龍超安教授為通訊作者。
針對(duì)細(xì)菌性潰瘍病，團(tuán)隊(duì)與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院錢(qián)國(guó)良教授合作，構(gòu)建了基于植物病原菌富集原理的生防菌靶向分離技術(shù)體系，分離到可有效抑制潰瘍病菌的沙福芽孢桿菌(Bacillus safensis)，對(duì)其生理生化特性及分類(lèi)地位進(jìn)行了鑒定，目前已基于該菌株開(kāi)發(fā)了低毒高效的“中科生防藥劑”，在湖北省多地展開(kāi)了田間防效驗(yàn)證，研究結(jié)果發(fā)表在Phytopathology Research上，南京農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士生王博真和武漢植物園李黎副研究員為論文第一作者，武漢植物園鐘彩虹研究員和南京農(nóng)業(yè)大學(xué)錢(qián)國(guó)良教授為通訊作者。此外，與武漢輕工大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院曾馳副教授合作，分離到2株可高效殺滅潰瘍病菌的烈性噬菌體(hairong和ZY21)，對(duì)其進(jìn)行了生物學(xué)特性和比較基因組學(xué)分析，提議建立一個(gè)新的病毒屬“Hairongvirus”，目前已開(kāi)發(fā)噬菌體配伍藥劑并在湖北浠水進(jìn)行田間試驗(yàn)，研究結(jié)果發(fā)表在Archives of Virology上，武漢輕工大學(xué)碩士研究生章海蓉為論文第一作者，武漢植物園李黎副研究員和武漢輕工大學(xué)曾馳副教授為通訊作者。
以上研究獲得了國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31901980，32272506)、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃(2019YFD1000201)、國(guó)家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-26)、湖北省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目(2021BBA100，2022BBA0076)、長(zhǎng)江獼猴桃產(chǎn)業(yè)技術(shù)研究項(xiàng)目(CJZX20210102)和武漢市科技局前資助科技計(jì)劃(2018020401011307)的資助。
圖1 納米銀對(duì)獼猴桃軟腐病菌的抑制示意圖
圖2 從植物-病原體共培養(yǎng)系統(tǒng)中靶向分離潛在生防細(xì)菌的示意圖
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