獼猴桃細菌性潰瘍病，是由丁香假單胞菌獼猴桃致病變種(Psa)引發(fā)的一種極具破壞力的病害，發(fā)病突然、傳播速度快，一旦爆發(fā)很難有效控制，給全球獼猴桃產業(yè)帶來了極大威脅。以往，人們主要依靠傳統(tǒng)化學農藥來對抗該病害，不僅效果有限，長期使用會讓病原菌產生抗藥性，而且會破壞土壤原本的生態(tài)平衡，帶來一系列環(huán)境問題。

為順應綠色農業(yè)發(fā)展趨勢，我所獼猴桃課題組針對獼猴桃潰瘍病問題開展了大量研究工作，終于在近期成功篩選出一種對環(huán)境友好的殺菌劑—三氯異氰尿酸(TCCA)，為該病害的防治提供了全新的解決辦法。相關研究成果以“Application of trichloroisocyanuric acid in controlling kiwifruit bacterial canker disease demonstrates its promising potential as an eco-friendly bactericide”為題發(fā)表在國際權威期刊Chemical and Biological Technologies in Agriculture上(中科院二區(qū)，IF=5.2，JCI 排名 8/89)(Gao et al. Chem. Biol. Technol. Agric.(2025)12:3.)，我所獼猴桃課題組高建有助理研究員為該論文第一作者，王發(fā)明研究員和葉開玉副研究員為共同通訊作者。中科院武漢植物園李黎博士和吉首大學劉世彪教授參與了該研究工作。

TCCA 是一種廣譜、低毒且不易產生抗藥性的綠色殺菌劑，通過緩釋次氯酸(HClO)發(fā)揮強氧化作用，被廣泛用于水處理、衛(wèi)生防疫、工業(yè)漂白等領域，但在植物病害防治上的應用較少，其作用方式尚不明確。為驗證TCCA 防治獼猴桃潰瘍病的效果，研究團隊開展了一系列獼猴桃體外、體內殺菌實驗。體外實驗顯示，TCCA 表現(xiàn)出強大的抑菌能力，在較低濃度下就能明顯抑制 Psa 的生長。而在活體感病植株實驗中，500mg/L 濃度的 TCCA 表現(xiàn)更為出色，能夠快速清除獼猴桃葉片和枝條內已經定殖的 Psa，防治效果遠遠超過氫氧化銅、百菌清等傳統(tǒng)農藥，病害抑制率能達到 90% 以上。

表1 離體條件下，較低的TCCA濃度即可顯著抑制獼猴桃潰瘍病菌的生長

圖1 TCCA清除植物組織內部病原菌的能力顯著強于其它常用藥劑

經過深入研究，科研人員發(fā)現(xiàn)TCCA 對病原菌有多重作用機制。首先，TCCA 具有氧化作用，能夠破壞 Psa 的細胞膜，使細菌內部的核酸和蛋白質泄漏，從而直接導致病原菌死亡。其次，TCCA 還能顯著下調 Psa 的毒力基因，像生物膜形成基因、運動相關基因以及 III 型分泌系統(tǒng)基因等。這些基因被抑制后，病原菌的運動能力和致病能力就會大大削弱。此外，TCCA 處理還能顯著提升獼猴桃體內過氧化氫酶(CAT)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)等防御酶的活性，增強獼猴桃自身抵抗病害的能力。

圖2 TCCA的多重作用機制

TCCA符合我國 AA 級綠色食品的生產標準(NY/T393 - 2013)，可以很好地替代那些高殘留化學農藥。TCCA 的成本較低，在果園消毒、種苗處理、田間病害防控等方面都非常適合使用，能夠幫助農戶降低生產成本，提高經濟效益。并且，對TCCA 的推廣應用，有望減輕農業(yè)生產對傳統(tǒng)有毒農藥的依賴，降低對生態(tài)環(huán)境的危害，為獼猴桃產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供有力支持。

目前，TCCA 在實驗室條件下已經展現(xiàn)出巨大優(yōu)勢，但要廣泛應用到實際生產中還需要進一步田間規(guī)?；囼?，并對施用技術進行優(yōu)化。對此，該研究團隊將繼續(xù)下一步實驗并開展技術推廣，并且嘗試將TCCA 應用到柑橘、水稻等其他作物的病害防控中，為我國的綠色農業(yè)發(fā)展注入新的動力。

該研究得到了國家自然科學基金(32060643、32060666)、廣西科技重大專項(桂科 AA23023008)、國家重點研發(fā)項目(2022YFD1400200)、國家現(xiàn)代農業(yè)產業(yè)技術體系廣西落葉果樹產業(yè)創(chuàng)新團隊專項(nycytxgxcxtd - 2023 - 13 - 01)等項目的資助。

文章鏈接https://doi.org/10.1186/s40538-024-00724-4