综述：利用植物促生菌（PGPB）增强茄科作物生长与病害防控的最新研究进展

【编辑推荐】本综述系统阐述了植物促生菌（PGPB）通过直接（营养吸收、激素分泌）和间接（诱导系统抗性ISR/SAR、基因沉默等）机制促进茄科作物生长并降低病害严重度达60%，为可持续农业提供创新解决方案。

　　

Abstract

茄科作物（番茄、马铃薯、茄子、辣椒）易受生物/非生物胁迫威胁，年产量损失达20-40%。植物促生菌（PGPB）通过分泌铁载体、激活系统抗性（ISR/SAR）和表观遗传调控等机制，显著提升作物抗逆性。Bacillus subtilis等菌株可使病害严重度降低60%，兼具生态与经济价值。

Introduction

茄科作物全球年产量超2亿吨，但干旱、盐胁迫及病原体导致损失达50-82%。传统化学防治年耗损2200亿美元，而PGPB通过根际定殖实现"植物-病原体-拮抗菌"三方互作，成为可持续替代方案。

Recent insights into PGPB mechanisms

直接机制包括：

• 分泌IAA促进根系发育

• 合成铁载体增强铁吸收

  间接机制表现为：

• 激活茉莉酸/乙烯信号通路（ISR）

• 释放MAMPs/DAMPs触发SAR

  Bacillus BETS11使番茄增产11.73吨/公顷

Control of pathogens

表2/3显示：

• Pseudomonas fluorescens通过抗生素抑制Ralstonia solanacearum

• B. cereus NJ01产脂肽降解真菌细胞壁

Gene silencing

PGPB通过：

• RNA干扰沉默病原基因

• 群体感应（Quorum Sensing）调控毒力因子

  B. subtilis SL18r上调番茄抗病基因PR1表达

Field performance

• B. velezensis NJAU-Z9使辣椒增产28.3%

• 微生物菌群处理番茄种子发芽率达93.3%

Commercial applications

已上市产品包括：

• Serenade? ASO（B. subtilis QST 713）

• RhizoVital? 42（B. amyloliquefaciens FZB42）

Conclusion

PGPB技术符合联合国SDG 2（零饥饿）目标，未来需开展：

• 品种特异性响应研究

• 极端气候适应性菌株筛选