一种可持续的生物防治策略,利用Priestia aryabhattai C-KT-3来控制由Lasiodiplodia theobromae引起的椰子肉采后黑腐病

时间:2026年5月27日
来源:Food Control

编辑推荐:

朱拉拉克·楚普罗姆(Julalak Chuprom)、萨瓦伊·布卡埃(Sawai Boukaew)、瓦尼达·佩特拉穆尔(Wanida Petlamul)、蒙科尔佩特·考恩纳(Mongkolphet Kaewnah)、奥安奇特哈·波拉(Oanchittha Pora)、吉拉尤·布阿

广告
   X   

朱拉拉克·楚普罗姆(Julalak Chuprom)、萨瓦伊·布卡埃(Sawai Boukaew)、瓦尼达·佩特拉穆尔(Wanida Petlamul)、蒙科尔佩特·考恩纳(Mongkolphet Kaewnah)、奥安奇特哈·波拉(Oanchittha Pora)、吉拉尤·布阿通(Jirayu Buatong)、本贾马斯·切尔斯尔普(Benjamas Cheirsilp)、西里蓬·约萨恩(Siriporn Yossan)、卡诺克丰·桑卡拉克(Kanokphorn Sangkharak)、拉克萨纳拉·克旺楚姆(Laksanara Khwanchum)、张志伟(Zhiwei Zhang)
泰国那空是贪玛叻(Nakhon Si Thammarat)瓦莱拉克大学(Walailak University)语言与通识教育学院,邮编80160

摘要

Lasiodiplodia theobromae 是一种主要的采后病原体,会导致肉豆蔻黑腐病,在泰国首次被确认为该病的致病菌。在25株根际细菌分离株中,Priestia aryabhattai C-KT-3 在体外实验中表现出最强的抗真菌活性,能够以浓度依赖的方式显著抑制真菌生长。体内实验表明,无论是其培养液还是细菌细胞都能减轻病情,且不会对果实品质产生不良影响。这些结果表明,C-KT-3 在体外和果实环境中均具有显著的抗真菌活性。基因组分析揭示了多个生物合成基因簇,暗示其具有代谢潜力;液相色谱-质谱联用(LC–QTOF–MS)分析显示其代谢产物具有多样性。生化实验表明,处理后该病原体会诱导氧化应激反应。总体而言,这些发现表明多种机制可能共同参与了其抗真菌活性,使C-KT-3 成为一种有前景的采后肉豆蔻病害生物控制剂。

引言

肉豆蔻(Myristica fragrans Houtt.)是一种雌雄异株的热带常绿香料树,原产于印度尼西亚的摩鹿加群岛(Biju et al., 2021)。如今它广泛种植于热带地区,包括印度尼西亚、格林纳达、斯里兰卡、印度、中国、马来西亚、西苏门答腊、桑给巴尔、毛里求斯、所罗门群岛以及泰国南部。在泰国,肉豆蔻主要种植在帕塔隆(Phatthalung)、那空是贪玛叻(Nakhon Si Thammarat)和特朗(Trang)省,对当地农业和香料生产贡献巨大(Keereekoch et al., 2018)。这种作物用途多样,包括传统医药、精油生产以及作为烹饪香料,因此在经济上具有很高价值。
尽管肉豆蔻具有重要的经济价值,但其生产受到采后病害的制约。Lasiodiplodia theobromae 是导致果实黑腐病的主要病原体,会严重影响产量和品质(Yang et al., 2021),进而影响市场价值并限制国内外贸易。该病原体还会引发其他经济重要作物的果实腐烂,如芒果(Kaewkrajay and Dethoup, 2024; Gariba et al., 2024)、菠萝蜜(de Souza et al., 2024)、鳄梨(Chen et al., 2024)、无花果(Ficus carica)(Nur-Shakirah et al., 2022)、龙眼(Chen et al., 2021)、火龙果(Briste et al., 2022)、苹果(Che et al., 2015)和香蕉(Salaemae et al., 2022)。
有益微生物已被成功用作多种作物的采后病害生物控制剂(Gava et al., 2022; Li et al., 2024a; Mannaa et al., 2025; Zhong et al., 2025)。这些微生物通过多种机制抑制病原体,包括产生抗生素、裂解酶和挥发性有机化合物(VOCs)(García-Montelongo et al., 2023; Nehra et al., 2022)、在与病原体竞争根际空间和养分时发挥作用(García-Montelongo et al., 2023),以及诱导宿主植物的系统性抗性。多个属的微生物,包括Bacillus(Li et al., 2024a; Saucedo-Bazalar et al., 2023)、Paraburkholderia(Mannaa et al., 2025)、Streptomyces(Kamil et al., 2018)、Brevibacillus(Che et al., 2015)及多种酵母(Gava et al., 2022),已被证明对Lasiodiplodia spp. 有效,有助于减少产量损失并保持果实品质。
虽然这些有益微生物效果显著,但其效果受地理位置、土壤类型、种植系统和环境条件等因素影响。因此,持续分离和表征适应当地环境的拮抗菌株对于寻找可靠的采后病害控制候选菌株至关重要。为了实现环保的果实腐烂管理,本研究旨在:(i)从根际土壤中分离并鉴定拮抗细菌,并评估其对L. theobromae的抑制作用;(ii)阐明所选菌株的生物控制机制;(iii)研究Priestia aryabhattai C-KT-3的生物学特性及其保持肉豆蔻品质的潜力。

章节摘录

样本采集、形态特征及致病性测试

从泰国那空是贪玛叻省隆皮本区(Ron Phibun District)隆皮本子区(Ron Phibun Subdistrict)由Baan Suan Chan社区企业集团管理的肉豆蔻产品加工果园(坐标8.193139° N, 99.845305° E)采集了自然感染的具有病症状状的肉豆蔻果实。采集了出现坏死病灶和内部变色的果实进行实验室分析。果皮组织通过浸泡在1%次氯酸钠中表面消毒

样本采集、病症状状、形态特征及致病性测试

图1展示了典型的病症状状(图1A)、形态特征(图1B)和致病性结果(图1C)。自然感染的肉豆蔻果实表面有密集的黑色菌丝(图1A, a),感染果实表现出组织软化以及果皮和果肉的深棕色至黑色变色,横截面显示组织干燥并有广泛的菌丝覆盖(图1A, b)。

讨论

结论

本研究表明,P. aryabhattai C-KT-3 是一种有效的、可持续的生物控制剂,可对抗由L. theobromae 引起的肉豆蔻果实黑腐病。这是首次在泰国确认该病原体为肉豆蔻黑腐病的致病菌,C-KT-3 经过系统筛选后被鉴定为具有强抗真菌活性的强效拮抗菌,其抗真菌活性既来自活细胞也来自胞外代谢产物。基因组分析揭示了其丰富的生物合成潜力

CRediT 作者贡献声明

本贾马斯·切尔斯尔普(Benjamas Cheirsilp):撰写、审稿与编辑、资金筹集。吉拉尤·布阿通(Jirayu Buatong):撰写、审稿与编辑、初稿撰写、调查、数据分析、数据管理。奥安奇特哈·波拉(Oanchittha Pora):调查。蒙科尔佩特·考恩纳(Mongkolphet Kaewnah):调查。瓦尼达·佩特拉穆尔(Wanida Petlamul):撰写、审稿与编辑、初稿撰写、调查、数据分析、数据管理。萨瓦伊·布卡埃(Sawai Boukaew):撰写、审稿与编辑、初稿撰写、数据可视化与验证、监督、软件应用。

AOAC International, 2019.

资金支持

宋卡拉贾巴特大学(资助编号 003/2569)、基础基金(FF;资助编号1/2568)、泰国国家研究委员会(NRCT;资助编号N42A680491),以及瓦莱拉克大学玛哈·查克里·西琳达蓬公主植物园的皇家赞助(资助编号 RSPG-WU-09-01)。

生物通微信公众号
微信
新浪微博


生物通 版权所有