近日，华中农业大学植物科学技术学院、果蔬园艺作物种质创新与利用全国重点实验室、湖北洪山实验室研究团队在应用抗菌肽（Antimicrobial peptide, AMP）进行植物病害防治方面取得了新的突破，研究发现了一种新的广谱、高效抗菌肽HR2-7。这种抗菌肽对多种作物微生物病原具有显著的抑制作用，并对相关作物病害具有显著的防治效果。这项研究成果发表在《Plant Biotechnology Journal》上，为应用AMP进行全球作物保护和病害管理提供了一种新选择。

作物病害是全球农业生产中的一大挑战，每年导致巨大的质量和产量损失。传统的化学农药和抗生素虽然在一定程度上控制了病害，但长期使用带来的环境污染和抗药性问题日益严重。因此，开发新的生物控制产品显得尤为重要。研究团队采用枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）表达系统，从对立枯丝核菌（Rhizoctonia Solani）拮抗作用明显的不同细菌中进行AMP筛选与鉴定。通过对5000个B. subtilis转化子形态观察，研究者最终从伯克霍尔德菌（Burkholderia）中鉴定到了具有最强拮抗效果的新型AMP，命名为HR2-7。HR2-7由24个氨基酸组成，具有α-螺旋结构，对所测试的10种革兰氏阳性和阴性细菌以及4种植物病原真菌均展现出了强烈的抑菌活性。

图1：HR2-7多肽的生物信息学分析

进一步采用合成的纯化肽和表达该AMP的B. subtilis发酵液在番茄、梨、茶和烟草等多种作物上进行防病试验。结果显示，无论纯化肽还是发酵溶液，HR2-7都展现出了对测试的真菌【包括葡萄座腔菌（Botryosphaeria dothidea，引起梨和苹果轮纹病）、亚隔孢菌（Didymella theifolia，引起茶赤星病）、葡萄孢（Botrytis cinerea，引起番茄灰霉病）】和细菌【丁香假单孢菌（Pseudomonas syringae，引起番茄细菌性斑点病）】病原引起的相关病害均表现了良好控制效率。针对不同环境因子影响的稳定性测试显示，HR2-7对高温表现较为稳定，但极端温度、紫外线和酸碱度变化会严重影响其生物活性。

图2：多肽HR2-7对真菌菌株的拮抗作用

HR2-7是首次从农业拮抗细菌中挖掘出来的AMP，表现了良好的广谱和高效抗病活性，为AMP挖掘和应用开辟了新的途径，为农业病害绿色和高效防治提供了新的选择。随着进一步的研究和开发，HR2-7有望成为减少化学农药依赖、提高作物产量和质量的重要工具。

华中农业大学董五辈教授和徐文兴教授分别提供了AMP筛选与应用的主要指导工作，湖北省生物农药工程研究中心吴红渠副研究员也参与了研究指导及论文撰写。华中农业大学博士生Gamarelanbia Mohamed承担了该研究的主要工作，华中农业大学研究生纪傲和曹欣宇承担了AMP的稳定性分析研究。

文章来源：植物生物技术Pbj