《Biological Control》：Synergistic control of maize stalk rot using Allomyrina dichotoma gut-derived biocontrol bacteria with reduced fungicide application
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由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的玉米茎腐病显著降低玉米产量和品质。尽管化学杀菌剂被广泛用于病害防治，但其过量使用引发了环境污染、人畜健康风险及杀菌剂抗性产生等担忧。因此，将生物防治剂与减少的杀菌剂投入相结合可能提供一种更具可持续性
由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的玉米茎腐病显著降低玉米产量和品质。尽管化学杀菌剂被广泛用于病害防治，但其过量使用引发了环境污染、人畜健康风险及杀菌剂抗性产生等担忧。因此，将生物防治剂与减少的杀菌剂投入相结合可能提供一种更具可持续性的管理策略。本研究从双叉犀金龟（Allomyrina dichotoma）肠道中分离得到的三株具有强拮抗活性的菌株（RH2、TH2和TM1），经鉴定均为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。这些菌株通过产生吲哚-3-乙酸（IAA）促进玉米生长，并抑制禾谷镰刀菌的孢子萌发和菌丝发育。为了筛选适合与上述生防菌株联合使用的杀菌剂，研究人员在体外筛选了九种针对禾谷镰刀菌的杀菌剂。氟啶胺（Fludioxonil）被确定为最合适的候选药剂，因其表现出最高的抗真菌活性（EC50= 0.056 mg/L），且在有效浓度下不抑制三种芽孢杆菌菌株的生长。由减半剂量的氟啶胺与各细菌菌株组成的组合处理在体外显著抑制了真菌菌丝生长。温室实验表明，这些综合处理比单独处理能更好地控制玉米茎腐病。值得注意的是，TH2菌株与氟啶胺联用表现最佳，且减半剂量的氟啶胺结合TH2的效果优于单独使用四分之三剂量的氟啶胺。总体而言，这些结果证明了氟啶胺与贝莱斯芽孢杆菌（尤其是TH2）之间存在协同相互作用，支持其作为一种有效控制玉米茎腐病同时减少杀菌剂投入的方法。
该研究针对由禾谷镰刀菌（Fusarium graminearum）引起的玉米茎腐病防控难题，探讨了利用双叉犀金龟（Allomyrina dichotoma）肠道源生防菌与低剂量杀菌剂协同作用的可持续管理策略。研究人员首先从双叉犀金龟三龄幼虫肠道中分离纯化细菌，通过平板对峙实验筛选出对禾谷镰刀菌具有强拮抗活性的菌株，并利用rpoB基因序列分析及生理生化特征对其进行分子鉴定。随后，评估了菌株的植物促生长特性（如吲哚-3-乙酸IAA合成、铁载体产生）及对病原菌孢子萌发与菌丝形态的微观影响，同时测定了对玉米防御酶系统的诱导作用。在杀菌剂筛选方面，研究人员测定了九种杀菌剂对禾谷镰刀菌的毒力（EC50）及其与生防菌的兼容性。最终，通过体外菌丝生长抑制实验和温室盆栽接种试验，评价了氟啶胺（Fludioxonil）减半剂量与生防菌联合应用的协同防治效果。
研究结果显示，从双叉犀金龟肠道分离出的441株细菌中，筛选出24株对禾谷镰刀菌抑制率超过60%的菌株，其中TH2、TM1和RH2表现最强。经形态学观察和rpoB基因系统发育分析，这三株菌均被鉴定为贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）。生理生化特征表明它们具有相似的代谢图谱，但也存在碳水化合物利用差异。在植物促生长方面，三株菌均能产生铁载体和IAA（其中TH2产IAA量最高，达20.31 mg/L），并能显著提高玉米根系活力、株高、根长及生物量。显微观察证实，这些菌株能显著抑制禾谷镰刀菌孢子萌发，导致菌丝顶端膨大、畸形及内含物泄漏，TH2的抑制效果最为显著。此外，接种菌株后的玉米叶片中，丙二醛（MDA）含量显著降低，而过氧化物酶（POD）、过氧化氢酶（CAT）和超氧化物歧化酶（SOD）等防御酶活性显著升高，表明其能诱导宿主抗性。
在杀菌剂兼容性测试中，氟啶胺对禾谷镰刀菌的EC50最低（0.056 mg/L），且在有效浓度下对三种生防菌的生长无抑制作用，因此被选为最佳配伍药剂。体外联合抑制实验表明，氟啶胺减半剂量（50% EC50）分别与TH2、TM1、RH2联用，对菌丝生长的抑制率均显著高于单一处理。温室盆栽实验结果进一步验证了这一协同效应：在不同浓度的氟啶胺种子处理基础上，结合根部浇灌生防菌悬浮液，发现“氟啶胺+TH2”的组合在所有测试浓度下均表现出最高的防治效果。特别是在50%推荐剂量氟啶胺条件下，联合TH2的防治效果达到75.98%，显著优于单独使用75%剂量氟啶胺的效果（71.35%）及商业生防菌Bs2的处理组。
讨论部分指出，玉米茎腐病对农业生产构成持续威胁，传统化学防治面临抗药性和环境压力。本研究挖掘了双叉犀金龟肠道微生物作为生防资源的潜力，鉴定的贝莱斯芽孢杆菌不仅通过直接拮抗和诱导寄主抗性发挥作用，还能促进植物生长。氟啶胺与芽孢杆菌的兼容性源于两者作用机制的不同——氟啶胺主要靶向真菌特有的渗透胁迫信号通路，而不影响细菌生长。这种“化学农药+生防菌”的协同模式，既保留了速效性，又降低了化学投入品的使用量，为解决杀菌剂抗性及残留问题提供了可行的技术路径。结论认为，双叉犀金龟幼虫肠道是生防细菌的宝贵来源，贝莱斯芽孢杆菌RH2、TH2和TM1具有多重防病促生功能，其与减半剂量氟啶胺的联合应用为玉米茎腐病的绿色防控提供了科学依据。
