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百年蘑菇病害难除之谜破解:佛罗里达大学发现细菌性褐斑病由17种以上病原菌协同驱动

一种困扰白蘑菇种植者超过一个世纪的顽固病害,其致病机制远比科学家此前认为的更为复杂。美国佛罗里达大学食品与农业科学研究所(UF/IFAS)的研究人员发现,细菌性褐斑病并非由单一病原菌所致,而是由一组令人惊讶的多样化致病细菌共同驱动。这一发现有望解释该病害为何长期难以控制,并为保护蘑菇作物提供更有效的策略。

白蘑菇是一种高价值特色作物,富含营养,常被作为“食物即药物”理念的典范加以推广。然而,这种广受欢迎的食材面临一个历史悠久的难题——细菌性褐斑病,它可导致整批收成难以或无法销售。

百年病害的隐藏元凶:不止一种病原菌

细菌性褐斑病会在蘑菇表面引起褐色或黄色变色,损害其外观并降低商业价值。该病害还会降低产量、缩短货架期,给全美蘑菇农场带来高昂的经济损失。更棘手的是,可见症状有时在蘑菇已运抵杂货店或被消费者购买后才出现,这使得种植者难以确保产品质量的一致性。

多年来,科学家主要将细菌性褐斑病与单一病原菌相关联。然而,UF/IFAS的研究人员现已发现,该病害涉及一个远为复杂的致病细菌集合。这些微生物能够在商业蘑菇栽培所使用的高度受控、潮湿的室内环境中繁衍生息。由于多种细菌可能共同导致同一病害,针对单一病原菌设计的方法可能并不充分。

“多年来,业界一直在与那些对细菌性褐斑病效果不稳定的处理方式作斗争,”共同作者、UF/IFAS植物病理学系助理教授Samuel Martins表示。“作为一项由美国农业部资助、涉及宾夕法尼亚州立大学、特拉华大学和UF/IFAS的700万美元项目的一部分,我们正在开发先进的诊断技术和可持续解决方案,以增强全国蘑菇农场的抗病能力。”

DNA分析揭示超过17种致病细菌

为了探究致病原因,研究团队从美国南部多个生产基地采集了受感染的蘑菇。科学家们结合DNA测序、化学图谱分析和传统实验室检测来鉴定与受损蘑菇相关的细菌。DNA测序使他们能够检查样本中微生物的遗传身份,而其他测试则有助于表征这些细菌及其致病潜力。

结果揭示了一个远超预期的多样化病原体群体。“我们发现了超过17种与病害相关的致病细菌,”该研究第一作者、Martins和Romina Gazis在UF/IFAS热带研究与教育中心的博士生Sameerika Mudiyanselage说。“虽然两种众所周知的细菌病原体在已知病害谱中占主导地位,但我们还检测到另一组此前从未与该蘑菇病害关联的细菌,其丰度之高令人惊讶。”

这一发现表明,科学家们一直忽视了细菌性褐斑病的重要贡献者。尽管两种已知病原体仍然突出,但额外细菌类群的存在表明,仅研究这些微生物无法完全理解该病害。这种复杂性可能有助于解释为何细菌性褐斑病在历经数代防治努力后依然顽固存在。当多种不同微生物与同一病害相关时,识别致病细菌、预测疫情暴发以及开发持续有效的治疗方法都变得更加困难。研究结果还表明,种植者可能需要更全面的检测方法,以识别更广泛的细菌威胁。

“我们希望扩大研究范围,能够推动开发更好的诊断方法和更有效的治疗手段,以应对白蘑菇中全部致病细菌群体,”她说。

天然防治方案有望保护蘑菇农场

UF/IFAS的研究人员目前正在此发现基础上开展后续研究,聚焦于更可持续的细菌性褐斑病管理方式。一种有前景的方法涉及测试植物源精油、有益微生物和其他生物制品,作为传统化学处理的潜在替代品。精油含有植物产生的天然化合物,其中一些具有抗菌特性。有益微生物也可能有助于抑制有害细菌或使致病微生物更难以生存。这些方法最终可能为蘑菇种植者提供控制细菌性褐斑病的额外工具,同时减少对传统化学处理的依赖。然而,还需要进一步研究来确定这些潜在替代方案在实际种植条件下的效果。

“最终,我们的目标是为种植者提供实用的、基于科学的解决方案,帮助强化蘑菇种植系统,”Martins说。“通过理解细菌性褐斑病的复杂性以及微生物群落的作用,我们可以开发更好的生态友好型管理实践,在减少损失的同时提高可持续性。”

这项研究改变了对一种已影响白蘑菇生产一个多世纪的病害的认识。细菌性褐斑病并非单一细菌病原体的作用,而是涉及一个多样化的潜在有害微生物群体,包括此前被忽视的物种。通过揭示这一隐藏的复杂性,科学家们希望改进病害检测、开发更可靠的治疗方法,并减少长期困扰蘑菇生产者的作物损失。这些发现最终可能有助于使蘑菇种植更具韧性、生产力和环境可持续性。


Journal Reference:

Sameerika D. Mudiyanselage, Michelle Lee, Jose C. Huguet-Tapia, Romina Gazis, Samuel J. Martins. Genomic insights into a multispecies bacterial pathogen complex driving bacterial blotch in white button mushrooms. Microbiological Research, 2026; 309: 128532 DOI: 10.1016/j.micres.2026.128532

Story Source: Materials provided by University of Florida.

(责任编辑:泉水)