MPB | 药用植物研究所揭示芽孢杆菌防治人参锈腐病的作用机制

多年生草本药用植物人参（Panax ginseng）是我国传统名贵中药。但是，人参种植过程中多种病害高发频发，尤以根腐病、锈腐病等土传病害对人参产量和品质影响最为严重。长期依赖化学农药的病害防控策略，不仅会造成中药材农药残留超标，严重影响药材质量和用药安全，而且还会造成严重的产区环境污染和病菌抗药性。鉴于化学农药在中药材生产领域越来越严格的限制，绿色、高效、生态友好的病害防控策略已然成为中药材病害防控的必然选择，同时也是保障中药材产业可持续发展的关键。

2025年4月，Medicinal Plant Biology在线发表了中国医学科学院药用植物研究所李勇研究团队题为 Bacillus subtilis ge28, a potential biocontrol agent for controlling rust rot in Panax ginseng caused by Cylindrocarpon destructans 的研究论文。

该研究从健康人参根部分离获得一株对毁灭柱孢Cylindrocarpon destructans有显著抑菌活性的内生芽孢杆菌，体内及体外试验均证实该菌株有良好的生防潜力。通过基因组测序及生物信息学分析，预测该菌株含有合成关键抑菌代谢物 surfactin、fengycin 和 bacillibactin 的非核糖体肽合成酶（NRPS）基因簇（图1）。
图1Bacillus subtilisge28菌株中参与合成 surfactin、fengycin 和 bacillibactin 环状脂肽化合物的NRPS基因簇结构示意图

通过化合物分离、抑菌活性验证及显微形态观察，证实了抑菌代谢物对C. destructans菌丝形态及孢子形成具有显著抑制作用；进一步通过化学结构解析，明确了抑菌代谢物的化学结构（图2）。
图2Bacillus subtilisge28菌株合成的 surfactin 和 fengycin 家族化合物的化学结构

该研究探索了利用宿主有益内生菌防控药用植物土传病害的可能性，证实了生防微生物制剂在中药材病害防控领域中的广阔应用前景，为人参锈腐病等药用植物土传病害防控提供了可行的替代解决方案。未来，微生物菌剂有望在中药材病害防控过程中发挥更大作用，为优质中药材生产提供技术保障。

感谢本论文全体作者的辛勤付出与通力合作；同时，也要感谢国家重点研发计划（2022YFC3501504）、中国医学科学院医学与健康科技创新工程（2021-I2M-1-032）等课题项目给予的经费支持。

研究团队

李勇，中国医学科学院北京协和医学院药用植物研究所研究员，全国中药材基地共建共享联盟药材专家，全国中药材基地共建共享联盟植保专委会入库专家，中国中药协会人参属药用植物专委会委员。自2006年中国农业科学院植物保护研究所博士毕业以来，李勇研究员一直从事药用植物病害防控相关研究，先后主持和参与国家自然科学基金、国家科技支撑计划、国家科技重大专项、国家重点研发计划、国家中药标准化、中医药行业科研专项、中国医学科学院医学与健康科技创新工程等20余项研究课题；在Soil Biology Biochemistry、Theoretical Applied Genetics、Plant Disease、Crop Protection、Applied Soil Ecology、《植物病理学报》、《中国生物防治学报》、《生态学报》等学术期刊及国内外学术会议发表论文124篇，其中以第一或通讯作者发表论文82篇；先后主持或参与编写《北方药用植物病虫害防治》、《人参病虫害绿色防控技术》、《药用植物保护学》等论著6部；参与制定国家标准1项，团体标准5项，授权国家发明专利3项。

https://doi.org/10.48130/mpb-0025-0009

特邀作者：高原

编辑：顾笑寅

审核：王丽瑶

关于Medicinal Plant Biology

Medicinal Plant Biology是一本开放获取的期刊，致力于传播药用植物领域的最新研究进展，专注于发表本领域原创研究文章、综述、方法、评论、观点、社论等。期刊主编由中国科学院分子植物科学卓越创新中心陈晓亚院士、成都中医药大学陈士林院士和John Innes Centre的Cathie Martin院士共同担任。目前期刊已被ESCIDOAJCABI等数据库收录。

期刊官网：https://www.maxapress.com/mpb

投稿网址：

https://mc03.manuscriptcentral.com/mpb

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