发布时间:2026-10-10 浏览次数:
近日,我校生命科学学院简伟/赵正武团队,在国际微生物学领域著名期刊《Microbiological Research》(生物学一区Top期刊,IF=8.69)发表题为“Integrative transcriptomic and metabolomic analysis of the antifungal mechanisms of Bacillus velezensis L33a against tomato Verticillium Wilt”的研究论文。
番茄(Solanum lycopersicum L.)是全球广泛种植的重要经济作物,富含番茄红素、维生素C等营养成分,兼具鲜食与加工价值,在蔬菜产业中占有重要地位。然而,番茄在生长过程中极易遭受土传病害侵袭。其中由大丽轮枝菌(Verticillium dahliae)引起的番茄黄萎病,其病原菌可在土壤中长期存活,防治难度大,常造成严重经济损失。目前,该病防治仍主要依赖化学农药,但长期用药不仅易使病原菌产生抗药性,还会造成土壤污染和农药残留等问题。因此,亟须开发绿色、安全、可持续的防控策略。
该研究以团队前期挖掘到的贝莱斯芽孢杆菌L33a为对象,综合平板对峙、双皿熏蒸、盆栽防效、荧光定殖和多组学分析,系统解析了L33a对番茄黄萎病病原菌JR2的生防机制。结果表明,L33a在平板上对JR2的抑制率达 58.6%,可导致菌丝扭曲、断裂、塌陷和细胞结构破坏;其挥发性有机化合物(VOCs)也显著抑制病原菌生长。盆栽试验中,L33a 对番茄黄萎病的防效达60.9%,显著降低了根、茎中病原菌含量,并减轻了维管束褐变。
研究还通过GFP标记JR2、RFP标记L33a,发现L33a可内生定殖拟南芥根系,并与JR2竞争同一生态位,从而减少病原菌定殖。转录组与代谢组联合分析进一步揭示,L33a处理显著扰动JR2的ABC转运、氨基酸代谢、细胞壁完整性、能量代谢等通路,其中酪氨酸代谢在转录和代谢水平均显著富集,提示L33a可能通过诱导病原菌氧化应激和代谢阻塞发挥抑菌作用。同时,L33a可激活番茄茉莉酸信号途径和抗氧化相关基因,增强植物防御响应。该研究从多组学层面揭示了L33a直接抗真菌、根际竞争和诱导植物防御的多重生防机制,为番茄黄萎病的绿色防控提供了优质候选菌株和理论依据。
重庆师范大学生命科学学院简伟副教授、2024级硕士研究生李元元为共同第一作者,简伟副教授、赵正武教授为共同通讯作者。感谢成都大学杨星勇教授在大丽轮枝菌相关实验方面提供的支持与帮助。该研究得到国家自然科学基金、重庆市科技局重点项目、重庆市科技局面上项目及重庆市教委项目资助。简伟副教授团队长期致力于植物病害生物防治与果蔬采后绿色保鲜研究,重点开展各类生防资源的挖掘与作用机制解析。相关研究可为推动农作物产业绿色高质量发展和植物病害可持续防控提供重要的科技支撑。
供稿:简 伟
一审一校:朱 波
二审二校:乐 涛
三审三校:付长波