FASE 亮文解读丨可持续农业中的细菌内生菌：作为作物生物刺激素与真菌生物防治剂的视角与进展。论文标题：Bacterial endophytes in sustainable agriculture: perspectives and advancements as biostimulants and fungal biocontrol agents in crops

　　 期刊：Frontiers of Agricultural Science Engineering

　　 作者：Mohammad Jamil KADDOURA, Unnikrishnan KANNAN, Laura AMAYA-QUIROZ, Saji GEORGE

　　 发表时间：17 Sept 2025

　　 DOI：10.15302/J-FASE-2025655

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　　 Jun 2026, Volume 13 Issue 3

　　 · 第2篇 ·

　　 ▎论文ID

　　 Bacterial endophytes in sustainable agriculture: perspectives and advancements as biostimulants and fungal biocontrol agents in crops

　　 可持续农业中的细菌内生菌：作为作物生物刺激素与真菌生物防治剂的视角与进展

　　 文章类型：Review

　　 第一作者：Mohammad Jamil KADDOURA

　　 通讯作者：Saji GEORGE

　　 Email: Saji.george@mcgill.ca

　　 作者单位：加拿大麦吉尔大学

　　 Cite this article :

　　 Mohammad Jamil KADDOURA, Unnikrishnan KANNAN, Laura AMAYA-QUIROZ, Saji GEORGE. Bacterial endophytes in sustainable agriculture: perspectives and advancements as biostimulants and fungal biocontrol agents in crops. Front. Agr. Sci. Eng., 2026, 13(3): 25655 DOI:10.15302/J-FASE-2025655

　　 · Graphical abstract ·

　　 · 主 要 内 容 ·

　　 随着全球人口持续增长和气候变化加剧，农业系统面临着前所未有的挑战。为了满足粮食需求，农业长期依赖化肥和农药，但这些化学物质不仅污染环境，还可能危害人体健康。与此同时，作物病害特别是由真菌引起的病害，每年导致全球20%至40%的产量损失，其中霉菌毒素污染更是威胁着粮食安全。在这样的背景下，我们是否能够找到一种既高效又环保的农业管理方式？

　　 加拿大麦吉尔大学食品科学与农业化学系Saji GEORGE助理教授团队的一篇综述文章指出，细菌内生菌可能成为推动农业可持续发展的关键力量。

　　 内生菌是一类生活在植物内部而不引起病害的微生物，它们不仅能够促进植物生长，还能增强作物对病原菌的抵抗能力。与传统的化学农药相比，细菌内生菌作为生物防治剂或生物刺激素，具有环境友好、目标专一、不易导致抗药性等优势。这些微生物通过多种方式发挥作用。例如，它们可以帮助植物固定空气中的氮、溶解土壤中的磷，从而减少对化肥的依赖；它们还能产生抗菌物质，直接抑制真菌病原体的生长。部分内生菌能够激活植物自身的免疫系统，使其在面对病原入侵时反应更为迅速和有效。

　　 尽管实验室研究结果令人鼓舞，细菌内生菌在实际农田应用中的表现却常常不稳定。紫外线、温度变化、土壤酸碱度等环境因素都可能影响其存活和功能。此外，微生物制剂的储存和运输也是推广过程中的难题。

　　 为了突破这些瓶颈，研究人员开始探索将纳米技术应用于微生物制剂中。例如，通过微胶囊封装技术，可以将细菌包裹在保护性材料中，提高其对恶劣环境的耐受性；利用皮克林乳液或离心纺丝等技术，则可以改善菌剂的释放性能和作用精度。这些方法有助于延长菌剂的保质期，并提升其在田间的表现。

　　 当前细菌内生菌和相关制剂已展现出潜力，但其广泛应用仍面临科学、技术和政策多方面的挑战。从菌种筛选、制剂开发到田间管理，都需要更深入的研究。此外，国际间协调的监管框架和农民培训体系也亟待建立。

　　 总体而言，细菌内生菌代表了一种从化学依赖转向生物协同的农业转型路径。它们不仅是替代化肥农药的工具，更是构建健康农田生态系统的重要组成部分。随着科研的持续投入和技术的不断成熟，这类绿色方案有望在未来为实现粮食安全与生态平衡提供支持。

　　 · 主 要 图 表 ·

　　 图1 基于美国环保署 (EPA) 的生物农药分类及微生物农药的作用方式，突出显示细菌内生菌 (以红色星号标示)。

　　 图2 图示说明植物促生细菌内生菌的主要直接和间接活性，包括增强病原体防护、逆境耐受性、养分获取与吸收以及植物激素产生。

　　 图3 示意图展示多种纳米技术的应用，如 (a) 包封、(b) Pickering乳液和 (c) 离心纺丝，用于提高细菌制剂的稳定性和功效。

　　 图4 比较有害生物管理策略的概念模型，包括化学农药和生物农药 (生物防治剂、生物保护剂、信息化合物、植物源产物、天然产物和植物内置保护剂)。该图展示了 (a) 它们在有效性、开发成本和环境安全性方面的短期优势，以及 (b) 它们长期的资金、农艺和环境影响。

　　
来源：Frontiers of Agricultural Science & Engineering