黃萎病是棉花生產上的重要病害，在世界各產棉國均常年發生，造成嚴重減產和經濟損失。由於棉花黃萎病是一種土傳維管束病害，多數化學農藥都不能被運輸到維管束部位，因此，目前國際上仍缺乏有效的化學防治措施。利用拮抗微生物進行病害防治，符合綠色農業發展的戰略需求，最具發展前景，也是農作物病害防治領域的研究熱點。
近日，南京農業大學農學院教授唐燦明、中國農業科學院棉花研究所研究員朱荷琴團隊合作開展了棉花黃萎病生物防治機制研究，發現解澱粉芽孢桿菌中果膠裂解酶具有抑菌和誘導免疫雙重活性，對棉花黃萎病防治具有重要意義。相關研究結果發表於《危險材料雜誌》。
研究發現，生防菌株解澱粉芽孢桿菌41B-1中存在一種蛋白類活性物質——果膠裂解酶，該物質對黃萎病的防治效果達到61.9%。進一步研究發現，果膠裂解酶具有誘導免疫和抑制黃萎病菌生長的雙重作用。其主要是通過夠誘導棉株中的活性氧積累、胼胝質沉積，增強棉花對黃萎病的抗性；同時，通過誘導病原菌中參與內質網降解、細胞凋亡等相關基因的上調表達，導致病原菌細胞中多種不良的生理和生化反應，如加劇線粒體膜電位崩潰、細胞質內鈣離子含量增加、內質網出現應激反應等，最終誘發病原菌細胞凋亡。
該研究為生物蛋白農藥研製奠定了理論和技術基礎，為田間棉花黃萎病防治提供了一條高效環保的新路徑。
相關論文信息：https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2020.124029
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