A mikroorganizmusok másodlagos anyagcseretermékeinek Phytophthora capsici elleni rezisztenciájával kapcsolatos kutatások előrehaladása
A Chili Phytophthora az Oomycota törzsbe, az Oomycetes osztályba, a Peronosporales rendbe, a Peronosporaceae családba és a Phytophthora nemzetségbe tartozik. Először 1922-ben jelentették be, és egy rendkívül pusztító invazív kórokozó, amely növénybetegségeket okozhat (amint az az 1. ábrán látható), és jelentős gazdasági veszteségeket okoz a mezőgazdasági termelésben. Kamoun és munkatársai beszámoltak a tíz legnagyobb oomycetes kórokozóról, amelyek jelentős negatív hatással vannak a globális élelmezésbiztonságra és a természetes ökoszisztémák megőrzésére, köztük hat Phytophthora-fajról, amelyek közül a Phytophthora capsici az ötödik helyen áll. A chili Phytophthora-t kezdetben kizárólag a chilipaprikára jellemző kórokozónak tartották, de később felfedezték, hogy egyes Solanaceae-, hüvelyes- és a legtöbb dinnyetermesztésű növényt is képes megfertőzni. A Chili Phytophthora gyorsan növekszik, és a magas hőmérsékletet és a magas páratartalmat kedveli. Minden növényi részt képes megfertőzni, beleértve a gyökereket, a szárat, a leveleket és a gyümölcsöket. Sporangiumai a talajban telelhetnek át és 1-2 évig fennmaradhatnak, ami komolyan befolyásolja a chili és más növények vetésforgóját. Ezenkívül a Phytophthora capsici különböző útvonalakon, például vízforrásokon, szennyezett talajon és légkonvekción keresztül terjedhet. A termőföldre való behurcolása után nehéz a védekezés, és gyakran nem is lehet kiirtani. Ezért a Phytophthora capsici, mint pusztító talajon terjedő kórokozó, az egyik fő tényező, amely korlátozza az olyan növénytermesztési ágazatok fejlődését, mint a chili, a bab és a dinnye.

A Phytophthora capsici megelőzésére és visszaszorítására a vegyszeres növényvédőszeres védekezés, a betegségnek ellenálló fajták nemesítése és a biológiai védekezés az általános módszerek. Jelenleg a Phytophthora capsici elleni védekezésre főként a propineb, a dimetomorf, a metalaxil és az azoxistrobin kémiai peszticideket használják, amelyek hatékonysága 50% és 90% között mozog. A kémiai növényvédő szerek a betegségmegelőzés és a magas terméshozam fontos eszközeivé váltak a mezőgazdasági termelésben a kényelmes alkalmazás, a gyors védekező hatás és az alacsony költség előnyei miatt. A kémiai növényvédő szerek hosszú távú használata azonban a kórokozók gyógyszerrezisztenciájának kialakulásához vezethet, és szennyezi a környezetet is. A betegségeknek ellenálló fajták nemesítése főként hibridnemesítéssel, mutagenezisnemesítéssel és biotechnológiailag támogatott nemesítési technikákkal történik, amelyek gazdaságosabb és környezetbarátabb módszerek a növényi betegségek megelőzésére és ellenőrzésére. A betegségeknek ellenálló fajták nemesítése azonban hosszabb időt vesz igénybe, és a betegségeknek ellenálló fajtáknál előfordulhat a betegségekkel szembeni ellenálló képesség csökkenése. A kémiai védekezéshez képest a biológiai védekezés biztonságosabb megoldás, mivel elkerülhető vele a környezetszennyezés. A mikrobiológiai védekezés a biológiai védekezés egyik fajtája, és a növényi betegségek ellen ható mikroorganizmusok általában baktériumok, aktinomycéták és gombák. Ezek különböző mechanizmusokon keresztül képesek gátolni a gazdanövények patogén baktériumok általi fertőzését. Ezek közül a gátló metabolitok az egyik legfontosabb biokontrollmechanizmus a növényi kórokozók elleni mikrobiális antagonizmusban. Az alkaloidok, lipopeptidek, makrolidok, terpének és más, a mikrobiális másodlagos anyagcsere által termelt anyagok jó gátló hatással vannak a Phytophthora capsici ellen. Például a Bacillus subtilisből izolált új lipopeptid, a gagopeptid A képes gátolni a Phytophthora capsici mozgékony spóráinak mozgását és azok lízisét; A Micromonospora coerulea tenyészközegéből és micéliumából tisztított Ao58A antibiotikum minimális gátló koncentrációja (MIC) a Phytophthora capsici ellen 3 μ g/ml, és üvegházi körülmények között az Ao58A antibiotikum ugyanolyan hatékony a Phytophthora capsici elleni küzdelemben, mint a metimazol. Ezért a fungicidek nagy része nemcsak kémiai szintézisből, hanem a mikroorganizmusok másodlagos metabolitjaiból is származik. Ez a cikk áttekintést nyújt 94, az elmúlt két évtizedben a Phytophthora capsici elleni aktivitással rendelkező, mikrobiális eredetű másodlagos metabolitról, a mikrobiális másodlagos metabolitok forrásaira, antibakteriális hatásaira és egyes másodlagos metabolitok antibakteriális mechanizmusaira összpontosítva. A cél az, hogy referenciát nyújtson a Phytophthora capsici elleni aktivitással rendelkező, mikrobiális eredetű másodlagos metabolitok kutatásához és fejlesztéséhez.

A mikrobákból és azok metabolitjaiból származó biológiai szerek kifejlesztése és felhasználása a növénybetegségek elleni védekezés hatékony eszközeinek és a zöld mezőgazdasági fejlődés elérésének stratégiáinak tekinthető. Ez a cikk 94 mikrobiális másodlagos metabolitot foglal össze, amelyek paprika elleni fitoftóra-aktivitással rendelkeznek, amelyek közül a baktériumokból származó termékek teszik ki a legmagasabb 46,8%-t, míg az aktinomicitákból és gombákból származó termékek 27,7%-t, illetve 25,5%-t tesznek ki. E 94 mikrobiális másodlagos anyagcseretermék túlnyomó többsége jó gátló hatással rendelkezik a Phytophthora capsici ellen, és néhány másodlagos anyagcseretermék a spórák mozgásának korlátozásával, a spórák lizálásával, a sejtmembránok károsításával, a fehérjeszintézis gátlásával és a növényi rezisztencia indukálásával gátolható. Ezenkívül a Trichoderma, a Trichoderma és az Aspergillus általánosan használt biológiai védekező gombák, de a Phytophthora capsici elleni antagonizmusukkal kapcsolatos kutatások többnyire élő baktériumokra és fermentációs levesekre összpontosítottak, és viszonylag kevés kutatást végeztek a Phytophthora capsici elleni tiszta termékeikkel kapcsolatban. Ezért nagy szükség van e három gombafaj fermentációs termékeinek izolálására és tisztítására annak érdekében, hogy több, szerkezetileg újszerű és nagy aktivitású másodlagos metabolitot nyerjünk a Phytophthora capsici ellen.

Bár a mikrobiális másodlagos anyagcseretermékek nagy potenciállal rendelkeznek a Phytophthora capsici és más növényi kórokozók gátlásában, nem tagadható, hogy a mikrobiális másodlagos anyagcseretermékek mezőgazdasági termelésben való alkalmazása során még mindig számos korlátozó tényező van. Először is, a mikroorganizmusok másodlagos anyagcseretermékeinek Phytophthora capsici-vel szembeni ellenálló képességéről szóló jelentések többsége a termékek izolálására és azonosítására, valamint a Phytophthora capsici elleni aktivitásuk előzetes szűrésére és értékelésére összpontosít, és kevés kutatást végeznek antibakteriális mechanizmusaikról és terepi kísérletekről; Másodszor, sok termék gyenge stabilitással rendelkezik, és könnyen befolyásolják őket külső környezeti tényezők, ami nagymértékben csökkenti antibakteriális hatásukat. Ezért a jövőben figyelmet kell fordítani a többszintű és sokoldalú, mélyreható kutatásra az antibakteriális mechanizmusok és a terepi kísérletek kombinálásával; és módosítani kell az ígéretes alkalmazásokkal rendelkező termékek szerkezetét, hogy javítsák stabilitásukat és a Phytophthora capsici elleni szabályozási hatásukat. Röviden, objektíven fel kell ismernünk a mikrobiális forrásokból származó másodlagos anyagcseretermékekben rejlő lehetőségeket a növényi betegségek megelőzésében és leküzdésében, és teljes mértékben ki kell használnunk előnyeiket. A súlyos kémiai növényvédőszer-szennyezés és a betegségeknek ellenálló fajták nemesítésének nehézségei mellett pedig a mikroorganizmusok fejlesztése és hasznosítása