基于鼠尾草甲醇提取物的番茄枯萎病绿色防控：体外、体内及分子对接研究

为解决化学杀菌剂耐药性及环境危害问题，Alexandria大学团队通过多组学方法证实鼠尾草(Salvia officinalis)甲醇提取物对番茄枯萎病菌(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, FOL)具有显著抑制作用。研究发现提取物含64.15 mg GAE/g酚类物质，20 mg/ml浓度下抑制菌丝生长达88.67%，分子对接揭示其活性成分与毒力因子tomatinase强结合，为开发新型生物农药提供理论依据。

　　

番茄产业正面临由尖孢镰刀菌番茄专化型(Fusarium oxysporum f. sp. lycopersici, FOL)引起的枯萎病威胁，该病害可造成高达80%的产量损失。传统化学杀菌剂虽有效，但长期使用导致病原菌耐药性增强、土壤生物多样性下降及环境污染等问题日益突出。在此背景下，寻找环境友好型防控策略成为当务之急。药用植物鼠尾草(Salvia officinalis)因其富含抗菌活性成分而备受关注，但其对番茄枯萎病的防控潜力及作用机制尚不明确。

为回答这一科学问题，Alexandria大学植物病理学系Mahmoud A. Gaber团队开展了一项综合性研究，通过整合多学科技术手段，系统评估了鼠尾草甲醇提取物的抗真菌效果及其分子机制。研究成果发表在《Journal of Plant Pathology》，为开发新型生物农药提供了重要理论依据。

研究采用四大关键技术方法：1) 从埃及亚历山大地区采集番茄病株分离4株FOL，通过ITS、EF-1α和TUB2基因测序进行分子鉴定；2) 采用GC-MS分析提取物化学成分，测定总酚含量(TPC)和抗氧化活性；3) 通过体外抑菌实验和温室试验评估不同浓度提取物对菌丝生长和孢子萌发的抑制效果；4) 运用分子对接技术分析活性成分与毒力因子tomatinase的相互作用。

在病原菌鉴定方面，研究团队通过多基因系统发育分析确认4株分离菌(FOL501-FOL504)均属于FOL，其中FOL504携带全部5种tomatinase毒力基因(tom1-tom5)，显示最强致病潜力。提取物分析显示其含64.15 mg GAE/g酚类物质和54.04 mg QE/g黄酮类化合物，DPPH自由基清除率高达97.04%。GC-MS鉴定出35种活性成分，包括桉叶素(8.47%)、樟脑(5.65%)和油酸(5.59%)等。

体外实验数据表明，20 mg/ml浓度提取物对FOL501菌株抑制效果最佳，菌丝生长抑制率达88.67%，孢子萌发抑制率84.51%。温室试验中，提取物处理使病害严重度降低45-75%，其中对FOL501的防治效果达68.3%，虽低于化学杀菌剂硫菌灵(90.1%)，但展现出显著生物防治潜力。

分子对接研究发现，提取物中油酸(oleic acid)与tomatinase结合能最低(-8.69 kcal/mol)，通过疏水相互作用与HIS305形成稳定复合物；α-D-吡喃葡萄糖苷(-8.35 kcal/mol)和ψ-胡萝卜素衍生物(-7.90 kcal/mol)也显示强结合能力，这解释了提取物干扰病原菌毒力机制的分子基础。

该研究首次通过多维度实验证实鼠尾草提取物对番茄枯萎病的防控价值：在病原学层面阐明不同FOL菌株的毒力基因差异；在应用层面确定提取物的最佳抑菌浓度；在机制层面揭示活性成分与毒力因子的互作模式。研究成果为开发基于植物源活性成分的绿色农药提供了新思路，对减少化学农药使用、保障番茄产业可持续发展具有重要意义。未来研究可进一步优化提取工艺，开展田间试验验证实际防控效果，并探索与其他生物防治剂的协同作用。