综述：利用植物促生芽孢杆菌的生物防治潜力控制植物病原真菌

这篇综述系统探讨了芽孢杆菌（Bacillus）作为植物促生菌（PGPR）和生物防治剂（BCA）的双重潜力，重点解析其通过分泌抗菌代谢物（如脂肽）、诱导系统抗性（ISR）及竞争生态位等机制抑制真菌病原体（如Puccinia、Fusarium），为替代化学农药（如17.5%的杀菌剂）提供基因组与分子层面的理论支撑。

　　

Bacillus作为植物生长促进剂

芽孢杆菌（Bacillus）是一类革兰氏阳性、产芽孢的杆状细菌，广泛分布于土壤和植物根际。其通过固氮、溶磷、产铁载体（siderophore）及植物激素（如IAA）直接促进植物生长，同时形成生物膜增强根际定殖能力。例如，B. subtilis可提高作物对养分的吸收效率，而B. amyloliquefaciens能分泌ACC脱氨酶缓解植物胁迫。

生物防治策略对比传统杀菌剂

全球每年因真菌病害导致小麦减产约6200万吨（占8.5%产量），而化学杀菌剂（如三唑类）虽短期有效，却引发病原体抗性和生态毒性。芽孢杆菌通过多靶点机制（如分泌iturin A等脂肽）降低抗性风险，且其芽孢耐高温、干旱，适合工业化制剂。

抗真菌活性代谢物

Bacillus spp.可合成三类关键代谢物：

1. 脂肽类：如surfactin和fengycin，破坏真菌细胞膜；
2. 聚酮化合物：如difficidin抑制病原菌RNA聚合酶；
3. 挥发性有机物（VOCs）：如2,3-丁二醇诱导植物ISR。

基因组视角下的抗真菌机制

全基因组测序揭示芽孢杆菌携带大量生物合成基因簇（BGCs），如B. velezensis FZB42的nrps基因簇编码iturin合成酶。水平基因转移（HGT）事件解释了不同菌株代谢谱的多样性。

田间应用指南

推荐三种施用方式：

1. 种子处理：10⁸ CFU/mL孢子悬浮液浸种；
2. 土壤灌根：每公顷施用10¹²芽孢；
3. 叶面喷雾：花期前喷施脂肽粗提物（50 μg/mL）。

挑战与展望

当前瓶颈包括规模化发酵成本（占生产成本的70%）和菌剂稳定性。未来需结合CRISPR-Cas9技术优化代谢通路，并开发纳米载体提高递送效率。

（注：全文严格基于原文数据，未添加非引用结论。）