细菌性溃疡病和真菌性果实软腐病是我国猕猴桃产业面临的最严重病害问题。在筛选创制抗病品种耗时长，常规化学药剂易造成环境污染及农药残留的情况下，如何尽快降低两种病害的发生率是产业亟待解决的关键问题。围绕这一关键产业问题，武汉植物园猕猴桃种质资源与育种学科组钟彩虹研究员团队开展了一系列生物防治研究并取得相关进展。
针对真菌性果实软腐病，团队通过生理、显微分析、田间实验及转录组分析，发现75ppm纳米银可有效抑制4种主要软腐病菌的菌丝生长、孢子萌发，增加细胞膜通透性，破坏细胞结构，引起病菌多个代谢通路改变；提前喷施纳米银可减少果实病斑直径74.29%，且对果实无残留（图1）。该研究结果为纳米银的田间应用奠定了理论基础，发表在Frontiers in Microbiology上，武汉植物园李黎副研究员和潘慧工程师为论文共同第一作者，钟彩虹研究员为论文通讯作者。此外，与华中农业大学园艺林学学院龙超安教授合作，从离体病菌抑制、显微结构分析、果实病斑观察及田间采后发病率入手，筛选到可抑制软腐病的食品添加剂“纳他霉素”和季也蒙毕赤酵母（Meyerozyma guilliermondii），证实两种药剂的施用可分别降低软腐病田间发病率14.1%及19.48%，且对果实品质无影响。相关结果发表在Scientia Horticulturae及Microorganisms上，武汉植物园潘慧工程师为论文第一作者，李黎副研究员及华中农业大学龙超安教授为通讯作者。
针对细菌性溃疡病，团队与南京农业大学植物保护学院钱国良教授合作，构建了基于植物病原菌富集原理的生防菌靶向分离技术体系，分离到可有效抑制溃疡病菌的沙福芽孢杆菌（Bacillus safensis），对其生理生化特性及分类地位进行了鉴定，目前已基于该菌株开发了低毒高效的“中科生防药剂”，在湖北省多地展开了田间防效验证，研究结果发表在Phytopathology Research上，南京农业大学硕士生王博真和武汉植物园李黎副研究员为论文第一作者，武汉植物园钟彩虹研究员和南京农业大学钱国良教授为通讯作者。此外，与武汉轻工大学生命科学与技术学院曾驰副教授合作，分离到2株可高效杀灭溃疡病菌的烈性噬菌体（hairong和ZY21），对其进行了生物学特性和比较基因组学分析，提议建立一个新的病毒属“Hairongvirus”，目前已开发噬菌体配伍药剂并在湖北浠水进行田间试验，研究结果发表在Archives of Virology上，武汉轻工大学硕士研究生章海蓉为论文第一作者，武汉植物园李黎副研究员和武汉轻工大学曾驰副教授为通讯作者。
以上研究获得了国家自然科学基金项目（31901980，32272506）、国家重点研发计划（2019YFD1000201）、国家现代农业产业技术体系（CARS-26）、湖北省重点研发项目 （2021BBA100，2022BBA0076）、长江猕猴桃产业技术研究项目（CJZX20210102）和武汉市科技局前资助科技计划（2018020401011307）的资助。
图1 纳米银对猕猴桃软腐病菌的抑制示意图
图 2 从植物-病原体共培养系统中靶向分离潜在生防细菌的示意图
