维度网讯,巴西农业研究公司环境分部(Embrapa Meio Ambiente)的科学家发现,对粉红螺旋聚孢霉(Clonostachys rosea)的培养条件进行简单调整,可以增强这种真菌对灰霉病的生物防治潜力。灰霉病由灰葡萄孢菌(Botrytis cinerea)引起,影响超过200种农作物。
研究团队在真菌培养中改变了两个参数:空气供应量以及生长介质中碳与氮的比例。实验结果显示,控制这些条件能够增加微生物繁殖体和抗性结构的产量,这些结构后续可被开发为生物防治产品。据研究人员Gabriel Mascarin介绍,由灰葡萄孢菌引起的灰霉病是农业中最棘手的问题之一,除影响的植物种类多外,它在田间和收获后都会造成损失。Mascarin表示,寻找化学农药密集使用的替代方案,包括使用像粉红螺旋聚孢霉这样的有益真菌,它能攻击其他有害真菌、刺激植物自然防御机制,并产生抑制病原体的物质。
研究人员Wagner Bettiol指出,团队研究了培养中的通气条件以及碳氮比如何影响真菌两种重要结构的产量:负责繁殖的分生孢子,以及能够在恶劣环境中生存的微菌核。研究人员改变了空气输入量,并比较了不同的营养组成,以评估每种结构的产量以及真菌在生长过程中产生的代谢化合物。结果表明,较高的氧气供应显著提升了这两种结构的产量,尤其是微菌核。当空气流通良好时,较高的碳氮比有利于分生孢子的产生;微菌核仅出现在碳氮比较低的培养基中,且较高的通气也促进了这些抗性结构的形成。
据研究人员Marcia Assalin称,这一发现可能具有重要的实际应用价值。研究团队将真菌产生的不同结构以及培养液体转化为可溶于水的小颗粒,制备成类似传统农化产品的施用制剂。这些材料在暴露于灰霉病病原菌的樱桃番茄上进行了测试,结果显示,所有评估的真菌制剂均降低了疾病发生率。此外,化学分析鉴定出真菌在发酵过程中产生的一类名为山梨菌素(sorbicilinoides)的天然化合物,这些物质具有抗真菌作用,可能部分解释了在番茄试验中观察到的防病效果。
将生物制剂转化为商业产品的主要挑战之一,是大量生产具有稳定活性、质量与效率的活体生物。该研究表明,控制氧气输入和培养基营养成分等相对简单的调整措施,可以引导生产针对特定应用的最合适结构类型,这有助于降低未来工业开发成本。研究人员并未停留在实验室测试阶段,而是将生产的材料转化为实用的农业应用配方,向技术实际应用迈进了一步。
不过,专家强调在大规模采用前仍需完成多项步骤,包括发酵过程的工业放大、温室和商业农田中的验证、不同温湿度条件下的测试、产品储存与有效期研究、食品安全分析,以及与现有解决方案的成本和性能比较。据Jaguariúna大学中心(UniFaj)教授Nilce Kobori称,若商业规模测试能证实该结果,该技术可能减少番茄、草莓、樱桃和葡萄等易感水果在运输和储存环节对合成杀菌剂的依赖。研究人员还指出,真菌活体结构与天然抗真菌化合物的结合,可以构建双重防病策略,提升控制效率。
该研究证明,在粉红螺旋聚孢霉的深层培养中控制通气量和碳氮比,可以预测性地改变有用繁殖体的产量,且这些材料配合培养代谢物在实验测试中有效降低了樱桃番茄灰霉病的发生率。研究加速了从科研成果到实际应用的转化,但后续的工业放大、安全性测试及商业条件验证仍是必要的步骤。










