近日，生命科學(xué)學(xué)院李祥團(tuán)隊(duì)在《Postharvest Biology and Technology》上發(fā)表了題為 “Biocontrol efficacy and antagonistic mechanisms of Bacillus velezensisL271 against Garlic Fusarium Rot caused by Fusarium solani” 的研究論文，系統(tǒng)揭示了貝萊斯芽孢桿菌 L271 防治采后大蒜鐮刀菌腐爛病（Garlic Fusarium Rot）的核心生物防治機(jī)制，為該病害的綠色防控提供了重要理論支撐與實(shí)踐參考。

腐皮鐮刀菌（Fusarium solani）是引起大蒜鐮刀菌腐爛病的主要致病菌，嚴(yán)重制約大蒜產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展。本研究證實(shí)，大蒜鐮刀菌腐爛病不僅會(huì)導(dǎo)致蒜瓣褐變腐爛，顯著降低商品品質(zhì)；而且腐皮鐮刀菌能夠產(chǎn)生毒性次生代謝產(chǎn)物——新棒曲霉素和單青霉素I等，對(duì)食品安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅。針對(duì)這一關(guān)鍵問題，我們分離鑒定了一株生防菌株L271，該菌株為貝萊斯芽孢桿菌（Bacillus velezensis），菌株及其無細(xì)胞上清液（CFS）對(duì)多種致病菌具有抑菌活性，可抑制多種病原真菌的生長（圖1）。

圖1. 貝萊斯芽孢桿菌L271的分離鑒定及體內(nèi)/外生防效果

L271菌株能有效抑制腐皮鐮刀菌的孢子萌發(fā)，使大蒜鐮刀菌腐爛病的病斑直徑減少87.60%。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，L271無細(xì)胞上清液可嚴(yán)重破壞腐皮鐮刀菌的細(xì)胞膜，并誘導(dǎo)其細(xì)胞內(nèi)活性氧（ROS）爆發(fā)。為明確抑菌機(jī)理，深入分析了L271菌株無細(xì)胞上清液成分，發(fā)現(xiàn)其外泌蛋白和代謝產(chǎn)物均具有抑菌活性。通過液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（LC-MS）、全二維氣相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用（GC×GC-TOF-MS）進(jìn)行了代謝組學(xué)分析，結(jié)合代謝物拮抗驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，鑒定出非揮發(fā)性有機(jī)物4-羥基苯甲腈、2,3-二羥基苯甲酸和揮發(fā)性有機(jī)物2-癸醇為L271合成的主要抑菌物質(zhì)（圖2）。

圖2 貝萊斯芽孢桿菌L271產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)組分鑒定與驗(yàn)證

這些結(jié)果表明，貝萊斯芽孢桿菌 L271 及其分泌物能夠用于防治大蒜采后病害，為開發(fā)防控大蒜腐皮鐮刀菌的新型生防制劑提供了候選菌株，同時(shí)為深入理解芽孢桿菌屬菌株的生防機(jī)制提供了理論依據(jù)。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)2025級(jí)博士研究生何世東與2024級(jí)碩士研究生房棟梁為本文共同第一作者，李祥教授為論文的通訊作者。生科院張數(shù)鑫教授、高崢教授、博士后馬金彪、研究生周淼、王錦琪、傅良帥、劉俊杰、孫彥斌和山東省大蒜工程技術(shù)研究中心王濤濤參與了本研究工作。該研究得到了山東省重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃項(xiàng)目的資助。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.postharvbio.2025.114143

編      輯：萬    千 

審      核：賈    波