一种新型链霉菌的发现及其对水稻白叶枯病的生物防治潜力

《Phytopathology Research》：Identification and genomic analyses of a novel actinobacterium Streptomyces shaowuensis sp. nov. with biocontrol potential for rice bacterial blight

本研究针对水稻白叶枯病（BLB）的防治问题，聚焦于生物防治方法，发现了一种新型链霉菌（Streptomyces shaowuensis sp. nov.），其产生的Piericidin A1对白叶枯病菌Xanthomonas oryzae pv. oryzae（Xoo）具有显著抑制作用，为开发环保型生物农药提供了新思路，研究成果发表于《Phytopathology Research》。

　　水稻作为全球重要粮食作物，其白叶枯病（Bacterial Leaf Blight, BLB）的防治一直是农业领域的难题。白叶枯病由Xanthomonas oryzae pv. oryzae（Xoo）引起，传统防治依赖化学农药，但存在抗药性和环境毒性问题。因此，探索生物防治方法成为研究热点。链霉菌属（Streptomyces）因其丰富的次生代谢产物和生物活性备受关注。上海交通大学的研究人员从湖北黄梅县水稻根际土壤中分离出一种新型链霉菌HSW2009，通过多相分类学研究，确定其为新种，并命名为Streptomyces shaowuensis sp. nov.。研究发现，该菌株产生的Piericidin A1对Xoo具有显著抑制作用，且在微气候条件下能有效保护水稻免受Xoo侵害，为水稻白叶枯病的生物防治提供了新策略。

在研究过程中，研究人员采用了16S rRNA基因序列分析、BOX-PCR指纹分析、全基因组测序与比较分析、代谢产物分离纯化与鉴定等关键技术方法。通过对HSW2009的基因组分析，发现其含有Piericidin A1生物合成基因簇，进一步证实了该菌株产生Piericidin A1的能力。

研究结果表明，HSW2009在国际链霉菌项目（ISP）2培养基上生长良好，产生淡黄色气生菌丝，其细胞形态符合链霉菌属的典型特征。16S rRNA基因序列分析显示，HSW2009与Streptomyces zagrosensis HM 1154^T亲缘关系最近，但平均核苷酸一致性（ANI）值仅为83.5%，远低于95%的种定义阈值。此外，数字DNA-DNA杂交（dDDH）值也低于70%的阈值，进一步证实了HSW2009作为新种的地位。代谢产物分析方面，研究人员从HSW2009发酵液中分离纯化出Piericidin A1，并通过核磁共振（NMR）和超高效液相色谱-四级杆-飞行时间质谱（UPLC-Q-TOF-MS）等技术对其结构进行了鉴定。在微气候条件下，1 mg/L的Piericidin A1对Xoo生长具有抑制作用，且其半数有效浓度（EC₅₀）为6.363 mg/L。在水稻叶片感染Xoo后，喷施100 mg/L的Piericidin A1可显著减少病斑长度，从4.3 cm降至0.6 cm，表明Piericidin A1对水稻白叶枯病具有显著的防治效果。

该研究的结论强调了新型链霉菌Streptomyces shaowuensis sp. nov.及其代谢产物Piericidin A1在水稻白叶枯病生物防治中的潜力。这一发现不仅丰富了链霉菌属的物种多样性，还为开发新型生物农药提供了科学依据，有助于推动可持续农业的发展。