绿豆小斑壳球腔菌（Boeremia exigua）粗毒素产生机制及化学防控研究：守护绿豆健康生长的关键探索

《Scientific Reports》：Crude toxin production and chemical control of Boeremia exigua

为解决绿豆轮纹病影响产量和质量的问题，研究人员开展了对Boeremia exigua粗毒素产生、生物活性及化学防治的研究。结果表明多种因素影响粗毒素产生，筛选出有效杀菌剂。该研究为绿豆轮纹病防治提供理论依据和实践指导。

　　绿豆，这种在亚洲国家备受青睐的豆类作物，不仅营养丰富，还具有一定的药用价值，是餐桌上的常客。然而，一种名为绿豆轮纹病的 “恶魔”，正悄然威胁着绿豆的生长，严重影响其产量与质量。绿豆轮纹病由小斑壳球腔菌（Boeremia exigua var. exigua）引起，发病初期，绿豆叶片上会出现黄绿色斑点，随后逐渐变成同心轮纹，最终导致叶片穿孔；病情严重时，叶片干枯脱落，甚至整株植株变红、变黑，给种植户带来巨大损失。

此前，虽然知道Boeremia exigua在生长过程中会产生毒素，但对于毒素产生的机制、影响因素以及如何有效防治轮纹病，相关研究少之又少。为了揭开这些谜团，河南大学和河南省应用微生物工程研究中心等机构的研究人员踏上了探索之旅，他们的研究成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用了多种关键技术方法来开展研究。在菌株分离方面，从黑龙江省密山市采集患病绿豆叶片，经消毒处理后在 PDA 培养基上培养，从而获得Boeremia exigua的纯菌株。对于粗毒素的获取，将纯菌丝接种到培养基中培养，之后过滤、浓缩、纯化得到不同浓度的粗毒素溶液。在研究不同因素对Boeremia exigua生长和产毒的影响时，设置了多种对照实验；测定杀菌剂对病菌的抑制作用，则通过在培养基中添加不同浓度杀菌剂，观察病菌生长情况。

不同培养条件对Boeremia exigua生长和粗毒素产生的影响

研究人员发现，培养基类型对Boeremia exigua的生长和粗毒素产生影响显著。Czapek 培养基最有利于病原菌生长和粗毒素产生，Richard 培养基次之，而 PD 培养基虽适合菌丝生长，但不促进粗毒素产生。温度方面，在 10℃ - 30℃范围内，生物量和胚根伸长抑制率随温度升高而增加，25℃时达到最佳，此时菌丝生长良好，毒素对绿豆胚根生长的抑制率高达 65%。培养时间也很关键，病菌在培养第 6 天开始产生粗毒素，第 21 天产量最高，之后活性下降，第 27 天菌丝生长达到峰值。光照条件下，连续光照有利于菌丝生长和粗毒素产生，完全黑暗或明暗交替则不利。此外，静态培养比振荡培养更有利于菌丝生长和毒素产生；pH 在 5 - 8 时，病原菌生长容易，pH 为 9.96 时粗毒素产生能力最强；碳源中甘露醇利于菌丝生长，蔗糖和葡萄糖适合粗毒素产生，添加肌醇或维生素 C 可促进粗毒素产生。

粗毒素的生物活性

研究显示，粗毒素能抑制绿豆胚根伸长，用含有毒素的棉球针刺绿豆叶片，3 天后叶片出现病斑，说明毒素可使叶片形成坏死斑。通过幼苗浸渍法发现，粗毒素对绿豆幼苗的萎蔫作用与浓度相关，浓度越高，萎蔫指数越高，100% 粗毒素在 96 小时时萎蔫指数最高，达 100%。同时，粗毒素对多种植物种子萌发有明显抑制作用，对赤小豆种子萌发抑制率最高，对高粱种子抑制率最低。

杀菌剂对Boeremia exigua的室内毒力测试

研究人员测试了 21 种杀菌剂对Boeremia exigua的抑制效果。在不同浓度下，多种杀菌剂表现出不同的抑制作用。最终筛选出苯醚甲环唑（Difenoconazole）、咪鲜胺（Prochloraz）和多菌灵（Carbendazim）三种效果较好的杀菌剂。进一步研究发现，苯醚甲环唑在不同浓度和时间下抑制效果显著，浓度越高抑制率越高；咪鲜胺在不同浓度下抑制效果显著，100μg/mL 时不同时间抑制效果差异极显著，但随时间延长抑制活性下降；多菌灵在不同浓度和时间下都有较高抑制作用，且效果持久。通过计算毒性回归方程得出，苯醚甲环唑的 EC₅₀值最低，抑制效果最明显。

研究结论和讨论部分指出，该研究明确了多种因素对Boeremia exigua生长和粗毒素产生的影响，为深入了解绿豆轮纹病的发病机制提供了理论依据。筛选出的有效杀菌剂为绿豆轮纹病的防治提供了实践指导，有助于减少病害造成的损失，保障绿豆的产量和质量。不过，目前对Boeremia exigua毒素的致病机制和结构还需进一步研究，未来的研究可以在此基础上深入探索，为绿豆轮纹病的防治提供更全面、更有效的策略。