香蕉（Musa spp.）是全球非常重要的热带和亚热带作物，也是世界第二大、贸易量第一大的水果作物。目前云南乃至全国、全世界香蕉产业都面临着香蕉枯萎病的严重威胁，该病害病的病原菌为尖孢镰孢菌古巴专化型（Fusarium oxysporum f.sp. cubense，Foc）4号生理小种热带型(Tropical Race 4: TR4)，致病性强，具有毁灭性。由于世界范围内香蕉种植品种的遗传基础单一，缺乏抗病品种、轮作措施难以落实以及化学农药使用存在安全性风险的现状下，生防菌剂的研发和应用被寄予厚望。

植物保护学院博士研究生第一党支部何平在博士在读期间围绕香蕉枯萎病抗性机制、抗性资源评价利用、抗病品种选育和生物多样性利用与生物防控等方面开展综合研究。2021年在寄主-病原菌-内生菌三重营养关系研究方面取得重要进展（图1）。分别在《Journal of Fungi》和《Frontiers in Microbiology》连发三篇高质量研究论文。这两个杂志的影响因子分别为5.816和5.640。三篇论文累计影响因子为17.272。研究成果均是自主创新的结果。

博士研究生何平为第一作者，云南农业大学王云月教授和云南省农科院环资所郑泗军研究员为共同通讯作者，在《Frontiers in Microbiology》杂志上发表题为《Monitoring tritrophic biocontrol interactions between Bacillus spp., Fusarium oxysporum f. sp. cubense, Tropical Race 4 and banana plants in vivo based on fluorescent transformation system》文章。该研究建立了针对香蕉枯萎病生防菌株的荧光转化优化体系，成功将红色荧光转化到七个不同的芽孢杆菌菌株中；验证了其荧光质粒在菌株体内的稳定性高且对菌株的生长和抗病性没有影响；通过激光共聚焦显微镜和扫描电镜对芽孢杆菌在体内定殖效果进行研究，结果表明生防芽孢杆菌可以成功定殖在香蕉根部内部木质部细胞；进一步研究还表明生防芽孢杆菌对病原菌（Foc TR4）具有一定的趋向性。全文链接：https://www.frontiersin.org/articles/10.3389/fmicb.2021.754918/full

由博士生研究生何平和云南省农业科学院环资所助理研究员李舒博士为共同第一作者，郑泗军研究员为通讯作者，在《Journal of Fungi》杂志上发表题为《A Real-Time Fluorescent Reverse Transcription Quantitative PCR Assay for Rapid Detection of Genetic Markers’ Expression Associated with Fusarium Wilt of Banana Biocontrol Activities in Bacillus》文章。该研究针对芽孢杆菌属的生防Marker基因，采用PCR进行检测，发现供试5株芽孢杆菌基因组中均能检测到生防基因。此外，本研究首次建立了针对TR4拮抗菌的这些生防Marker基因的实时荧光定量检测体系，也改良了一种适用于芽孢杆菌RNA的提取方法。全文链接： https://www.mdpi.com/2309-608X/7/5/353

此外，博士研究生何平还在《Journal of Fungi》杂志参与发表了《Biological Control of Fusarium oxysporum f. sp. cubense Tropical Race 4 Using Natively Isolated Bacillus spp. YN0904 and YN1419》的文章，该文章由环资所副研究员番华彩和助理研究员李舒为共同第一作者，郑泗军研究员和曾莉研究员为通讯作者。该研究主要探讨了香蕉枯萎病生防菌的筛选挖掘，对2株具有较强拮抗活性的内生细菌进行形态学和分子生物学鉴定，鉴定结果分别为解淀粉芽孢杆菌（YN0904）和枯草芽孢杆菌（YN1419）。盆栽试验表明，YN0904和YN1419对香蕉枯萎病菌有明显的抑制作用，并对香蕉生长没有危害影响。PCR结果表明，在YN0904的基因组中可以检测到与NRPS、PKS和RPS途径合成的抗生素生物合成相关的几个生防标记基因和IAA关键合成酶基因。YN1419仅包含一个生防基因sboA，仅含有枯草菌素A的关键合成酶基因，其生防机制有待进一步深入研究。全文链接：https://www.mdpi.com/2309-608X/7/10/795

在植物病害生防菌中，芽孢杆菌由于能够形成芽孢，有着相对其他非芽孢杆菌所不具备的优势，一方面芽孢可以在一些恶劣的环境中生存，另一方面，芽孢在防病稳定性，商业化生产中的稳定性，与化学农药相容性等方面都优于其他生防菌。芽孢杆菌属的生防菌的种类繁多。因此，生防资源的挖掘和有效利用有助于为香蕉枯萎病的生物防治提供新手段和新思路。研究团队下一步将依托前期研究成果，拓展技术应用研究的联合创新，促进研究成果转化为生产力，为云南香蕉产业提质增效、农民增收和绿色健康发展，充分发挥香蕉产业在乡村振兴方面的引领作用。

图1：寄主-病原菌-内生菌三重营养关系