我近日,js33333金沙线路检测农学院韩剑副教授团队在Pest Management Science期刊上发表了题为A novel gliding filamentous bacterium Herpetosiphon tianshanensis sp.nov.NSE202 is a promising biocontrol agent for fire blight的研究论文。该研究首次揭示了捕食性爬管菌在梨火疫病生物防治中的应用潜力,为梨火疫病的生物防控提供了新的生防微生物资源。
由解淀粉欧文氏菌(Erwinia amylovora)侵染引起的梨火疫病(pear fire blight)是蔷薇科仁果类果树生产中最具毁灭性的细菌病害。该病害危害香梨、苹果、山楂、榅桲等果树,在香梨上传播尤为迅速。梨火疫病菌可侵染果树的花、叶片、嫩梢及幼果,病菌一旦侵入,能在寄主植物上终身定殖,进而扩散蔓延,迅速流行,难以控制和根除,造成严重的经济损失。
爬管菌属(Herpetosiphon)是绿弯菌门中目前唯一具有捕食性的类群,捕食宿主细菌的方式类似于黏细菌的“狼群战术”(Wolfpack),它们先通过滑行接触到宿主细菌,接着大量的细胞蔓延至整个宿主细胞周围,最后分泌多种水解酶对宿主消化吸收,同时爬管菌还能够产生一些新颖的次级代谢产物。爬管菌独特的生物学特性,预示着其在植物病害的生物防治中可能具有重要的应用潜力,但目前关于爬管菌属微生物在植物病害生物防治中的应用还未见报道。
韩剑副教授团队从新疆天山大峡谷原始森林中分离并筛选出一株对梨火疫病菌在内的多种病原细菌具有广谱捕食活性的菌株NSE202。结合形态学观察、生理生化特征、16S rRNA基因和全基因组序列分析,发现菌株NSE202属于Herpetosiphon的新物种,命名为Herpetosiphon tianshanensis sp. nov. NSE202。通过香梨离体花序和杜梨盆栽试验评价菌株NSE202对梨火疫病的生防效果,结果显示,菌株NSE202对香梨离体花序的保护性防效为64.8%,对盆栽杜梨苗的保护性防效达到71.9%,并且能稳定的定殖于花序和叶片表面。进一步研究发现,菌株NSE202主要以直接接触的方式捕食梨火疫病菌,其产生的胞外酶和次级代谢产物可能在捕食的过程中起到重要的作用。研究结果不仅加深了人们对爬管菌生物学特性的了解,也为梨火疫病的生防防治提供了新型生防微生物资源。
js33333金沙线路检测农学院韩剑副教授和2022级硕士研究生吕文为该文的共同第一作者,韩剑副教授和傅本重副教授为共同通讯作者。本研究受自治区重点研发计划项目(2024B04030)和国家级大学生创新创业项目(202310758001)的资助。