近日，我院孔维宝教授课题组在国际权威期刊《International Journal of Biological Macromolecules》（中科院1区，5年影响因子7.7）和《Microorganisms》（中科院2区，5年影响因子4.5）连续发表两篇研究论文，系统揭示了当归根腐病的致病机制及绿色防控新策略，为甘肃道地中药材病害防治提供了重要理论依据和技术支撑。两篇论文的第一作者均为我院2022级微生物学专业硕士研究生成亚亚，孔维宝教授为通讯作者。本研究得到甘肃省科技厅重点研发计划（22YF7NA118）、西北师范大学重大项目培育计划（NWNU-LKZD2022-02）及中央引导地方科技发展专项资金（24ZYQA040）支持。
成果一：当归根腐病病原菌群与微生态调控策略
论文《Microbial Community Structure and Diversity of Endophytic Bacteria and Fungi in the Healthy and Diseased Roots of Angelica sinensis》首次通过高通量测序技术解析了健康与病害当归根系的微生物群落差异。研究发现，健康根系中富含鞘氨醇单胞菌（Sphingobium）和假单胞菌（Pseudomonas）等有益菌群，而病害根系中镰刀菌（Fusarium）和拟茎点霉（Paraphoma）显著富集。与健康植株相比，当归根腐病病原菌侵染后的当归根部内生菌群落结构发生了显著变化，镰刀菌是主要致病菌。此外，团队首次鉴定出Paraphoma chrysanthemicola为当归根腐病病原菌，为当归根腐病的靶向生物防治提供了有价值的微生物学依据。
成果二：壳聚糖抗真菌机制解析与高效防控技术开发
论文《Inhibitory activity and mechanisms of chitosan against Fusarium avenaceum, a pathogen causing Angelica root rot disease》聚焦当归根腐病主要病原菌——燕麦镰刀菌（Fusarium avenaceum），首次阐明了壳聚糖的分子量依赖性抗真菌机制，低分子量壳聚糖（20 K Da)具有更强的抑菌活性和渗透能力。研究发现，壳聚糖通过破坏菌丝形态、抑制孢子萌发、增强细胞膜通透性，显著降低病原菌胁迫耐受性。转录组分析进一步揭示，壳聚糖通过抑制病原菌碳水化合物代谢、氨基酸合成及外源物质降解等关键通路，抑制其生长。这些发现突出了壳聚糖作为中草药真菌病害管理替代剂的巨大潜力，为开发绿色生物农药提供了新思路。
两项成果从“病原-宿主-微环境”多维角度构建了当归根腐病防控理论体系，不仅为解析药用植物与微生物互作机制提供了新视角，更为减少化学农药依赖、推动中药材生态种植提供了关键技术支撑。目前，课题组研发的壳聚糖基生物防控制剂正在甘肃岷县当归主产区开展田间试验，初步试验数据展现出其广阔的产业化应用前景。
论文链接：
https://doi.org/10.1016/j.ijbiomac.2025.140249
https://doi.org/10.3390/microorganisms13020417