云南省三七资源可持续利用重点实验室在三七根腐病绿色防控研究中取得新进展

发布日期:2026-05-08 点击数:

近日,云南省三七资源可持续利用重点实验室在植物学一区TOP期刊《Plant, Cell & Environment》发表题为“Genomic Insights into Biocontrol and Plant Growth-Promoting Mechanisms of Paenibacillus maysiensis LHJ6 Against Root Rot in Panax notoginseng”的研究论文。该研究完成了对三七根腐病高效生防菌株Paenibacillus maysiensis LHJ6的分离、验证与全基因组解析,阐明其生物防治效果与促生机制,为三七绿色栽培提供重要生防菌株与理论支撑。

三七(Panax notoginseng)是我国传统名贵中药材,其根部富含皂苷类活性成分,在心血管疾病防治等方面具有重要药理作用。三七根腐病是毁灭性土传病害,主要由Fusarium oxysporum、Fusarium solani等真菌引起,严重威胁三七产业的可持续发展。化学农药的长期使用导致病原菌耐药性提高、环境污染及农残超标,因此研发绿色高效的生物防治技术迫在眉睫。

研究团队从健康三七根际土壤中分离获得生防菌株LHJ6。盆栽试验表明,LHJ6可使三七根腐病发病率降低80.0%,病情指数降低75.0%。田间试验证实,该菌株可显著提高三七叶片鲜重、株高及成苗率,兼具防病与促生功能。扫描电镜观察发现,LHJ6能直接破坏病原菌菌丝结构,导致菌丝皱缩、扭曲、断裂塌陷。经形态学和16S rRNA基因序列分析,确定该菌株为Paenibacillus maysiensis。

LHJ6基因组和实验验证揭示其多种生防与促生机制:1)具备趋化、胞外多糖合成等相关基因,可与病原菌竞争生态位,在三七根际定殖并形成生物膜;2)可合成镰刀菌素 B、tridecaptin、paenilan、paenicidin B等多种抗菌活性物质;3)可分泌蛋白酶、淀粉酶、纤维素酶、β-1,3 -葡聚糖酶等多种水解酶降解病原菌细胞壁;4)具有固氮、产铁载体等能力,促进三七生长;5)含2,3 -丁二醇生物合成基因,可诱导三七对病原菌产生系统抗性。

昆明理工大学生命科学与技术学院硕士研究生朱芷瑶和吴焕振为论文共同第一作者。刘源副教授、杨野教授为论文共同通讯作者。研究工作得到了云南省重大科技计划专项(202202AG050021)、国家自然科学基金(32360151)、国家重点研发计划(2023YFC3503802)和名贵中药材资源可持续利用能力建设项目(2060302)的资助。全文链接:http://doi.org/10.1111/pce.70570

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