嚴聰文 蘇代發(fā) 代慶忠 張振榮 田云霞 董瓊娥 周文星 陳杉艷 童江云 崔曉龍

（1.云南大學生命科學學院，昆明 650091；2.昆明市農(nóng)業(yè)科學研究院，昆明 650034）

草莓（Fragariaspp.）為薔薇科（Rosaceae）多年生常綠草本植物，在園藝學上屬于漿果類果樹［1］。草莓果實具有獨特的風味且含有豐富的維生素、礦物質(zhì)、不飽和脂肪酸、多酚類天然化合物以及豐富的抗氧化物質(zhì)，如花青素和鞣花單寧等［2-3］，因此受到了廣大消費者喜愛，其種植面積也逐年增加。根據(jù)聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織（FAO）數(shù)據(jù)顯示（http：//www.fao.org/faostat/en/#home），截止2020年，中國草莓種植面積超過12.7萬hm2，產(chǎn)量超333.6萬t，產(chǎn)量居世界第一。目前，我國草莓種植主要以日光溫室和塑料大棚為主，具有密閉、高溫和高濕等特點，同時連作生產(chǎn)使得病原菌積累增多，導致草莓病害頻發(fā)，造成大量損失［4］。草莓真菌性病害包括根腐病、炭疽病、灰霉病、白粉病、疫病、葉斑病等［5-9］；細菌性病害如細菌性角斑?。?0］；病毒病包括草莓斑駁病毒、草莓輕型黃邊病毒、草莓鑲脈病毒、草莓皺縮病毒和草莓潛隱環(huán)斑病毒等［11］。草莓病害防治主要采用物理方法、化學方法和生物防治等方法，當前化學防治仍然為草莓病害防治的主要手段［12］。化學防治雖然能在短時間內(nèi)起到較好的防治作用，但長期使用易誘發(fā)產(chǎn)生抗藥性，導致防效下降，此外，農(nóng)藥殘留還會危害環(huán)境和人體健康。生物防治具有對環(huán)境友好和病害防控過程中不易產(chǎn)生抗性等優(yōu)點，是化學防治的重要補充手段。本文對草莓生物防治的微生物來源與相關機制以及未來可能的研究方向進行了綜述，以期為草莓相關產(chǎn)業(yè)人員提供參考。

1 草莓病害生物防治的微生物來源

植物根際周圍存在一類具有自生（游離或共生）固氮、溶磷、分泌抗生素或植物激素、拮抗病原菌和促進植物生長的植物益生菌，被稱為植物促生根際細菌（plant growth promoting rhizobacteria，PGPR）［13-14］。叢枝菌根真菌（arbuscular mycorrhizal fungi，AMF）與世界上80%的陸生植物共生，可以通過增加根系對水分的吸收和利用效率來改善宿主植物的生長，通過形成菌根菌絲來增加根系的酶活性，擴大根系吸收養(yǎng)分的表面積，也是一類重要的植物有益菌［15-16］，PGPR 和AMF 均具有生物防治的潛力，是生物防治微生物的主要來源［17-18］。此外，研究發(fā)現(xiàn)部分植物內(nèi)生菌具有生物防治能力且與作物具有良好的適應性，受到研究人員關注［19-20］。目前的研究中，草莓生物防治微生物主要包括細菌的厚壁菌門（Firmicutes）、變形菌門（Proteobacteria）和放線菌門（Actinobacteria），真菌的子囊菌門（Ascomycota）和毛霉門（Mucoromycota）（表1）。

表1 草莓生防菌及其防治病原菌Table 1 Biological control microorganisms for strawberry and their control pathogens

2 草莓生物防治機制與策略

在國內(nèi)外研究人員的努力下，已揭示了應用于草莓病害防治的生防制劑的相關作用機制，包括抗生作用、競爭作用、真菌重寄生、促生作用和誘導抗性系統(tǒng)［14，55-56］?；诮陙砦⑸锶郝渑c草莓植物病害關系的相關研究［25，57-58］，我們認為調(diào)節(jié)微生物群落結(jié)構(gòu)（regulation of microbial community structure，RMCS）也是一類重要的生物防治策略。我們對生物防治相關機制及調(diào)節(jié)微生物群落作為生物防治策略進行綜述，并繪制了草莓病害生物防治機制圖（圖1）。

圖1 草莓病害的生物防治機制與策略Fig.1 Biological control mechanisms and strategies of diseases to strawberries

2.1 抗生作用（antibiosis）

也叫做拮抗作用，指某些微生物能夠分泌一些次生代謝產(chǎn)物或生物活性物質(zhì)（如抗生素、抗菌蛋白等抗菌活性物質(zhì)）來抑制其他病原微生物生長的現(xiàn)象［59］。這些代謝產(chǎn)物可通過破壞病原菌菌絲的細胞壁，導致菌絲畸形、斷裂或細胞內(nèi)液泡變大，從而抑制病原菌的生長和繁殖［32］。吸水鏈霉菌（Streptomyces hygroscopicus）B04 可產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶、β-1，3-葡聚糖酶、纖維素酶和蛋白酶等細胞壁降解酶，抑制尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）的生長［43］。幾丁質(zhì)酶能降解真菌細胞壁，被認為是一種可能替代化學殺菌劑的潛在生防制劑。草莓白粉病菌（Podosphaera aphanis）能被幾丁質(zhì)酶降解，有效抑制草莓白粉病的發(fā)生［60］。生防酵母如假絲酵母菌（Candida oleophila）、出芽短梗霉菌（Aureobasidium pullulans）和釀酒酵母（Saccharomyces cerevisiae）等［55］，主要是通過產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì)（volatile organic compounds，VOCs）來抑制病原菌生長，這是一類脂溶性的易揮發(fā)的有機小分子化合物，包括烴類、醇類、硫醇類、酮類、硫酯類、環(huán)己烷類、雜環(huán)化合物、酚類和苯類衍生物［61］。其中乙酸乙酯和桂皮醛可能是主要的有效成分，能抑制灰葡萄孢（Botrytis cinerea）、果生鏈核盤菌（Monilinia fructicola）、互隔鏈格孢菌（Alternaria alternata）、炭黑曲霉（Aspergillus carbonarius）、枝孢霉屬（Cladosporiumspp.）和炭疽菌屬（Colletotrichumspp.）等草莓病害病原菌的菌絲生長，從而抑制草莓灰霉病、炭疽病、根腐病和葉斑病等病害［45，49-50，62-63］。盡管生防菌產(chǎn)生的多種代謝產(chǎn)物具有生防效果，但是生防菌產(chǎn)生的抗生素可能會誘導病原菌產(chǎn)生抗性或殘留在農(nóng)產(chǎn)品上對人體健康造成危害［64］，因此，需要對這類生防菌進行環(huán)境及人體安全性評估。

2.2 競爭作用（competition）

草莓病害發(fā)生多數(shù)是由病原菌入侵引起的，通過氣孔或機械損傷造成的傷口和產(chǎn)生附著孢等方式入侵植物體，利用植物體中的養(yǎng)分，快速繁殖而占據(jù)生存空間，引發(fā)病害［65］。生防菌與病原菌起初可能占據(jù)同樣的生態(tài)位，但不同的生長速度、營養(yǎng)捕獲效率或者攻擊性方面的生理優(yōu)勢，可以使生防菌能更快爭奪營養(yǎng)物質(zhì)和生存空間，使病原菌無法定殖或繁殖，從而抑制病害發(fā)生［66］。棘孢木霉（Trichoderma asperellum）能迅速占領營養(yǎng)空間，對草莓炭疽菌（Colletotrichum fragariae）具有較強的競爭能力［46］。深綠木霉（T.atroviride）可以通過增強或者降低孢子萌發(fā)前的呼吸作用，與病原菌競爭生存空間［67］。綠色木霉（T.viride）在草莓葉片中與灰葡萄孢競爭營養(yǎng)，抑制灰葡萄孢菌絲生長和孢子產(chǎn)生［68］。植物乳桿菌（Lactobacillus plantarum）是一種草莓內(nèi)生菌，其在草莓組織上定殖速度快于灰葡萄孢，能更快獲得生存空間并抑制灰葡萄孢的孢子萌發(fā)，從而對草莓采后灰霉病具有防治效果［34］。低毒的病原菌也具有潛在的生防能力，如低毒的灰葡萄孢能通過產(chǎn)生大量菌絲和抗菌揮發(fā)性物質(zhì)，來與強毒力的灰葡萄孢和油菜菌核病菌（Sclerotinia sclerotiorum）競爭，從而有效降低草莓果腐病的病情［69］。生防菌產(chǎn)生的鐵載體（在低鐵脅迫下生長的細菌和真菌所形成的相對低分子量500-1 500 Da 的鐵離子特異性螯合劑［70］）不僅可以為植物提供鐵元素，還可以與病原菌競爭銅、錳、鋅等元素，尤其是鐵元素，使得病原菌不能正常生長，降低其致病性，從而達到防治病害的作用［71-72］。Henry 等［40］發(fā)現(xiàn)惡臭假單胞菌（Pseudomonas putida）KT2440 對草莓細菌性角斑病病原菌草莓黃單胞菌（Xanthomonas fragariae）具有抑制作用，缺乏鐵載體生物合成途徑的KT2440 菌株對其的抑制作用消失，重新加入假單胞菌鐵載體后又能恢復其抑制作用，說明鐵載體在與病原菌競爭的過程中起十分重要的作用。

2.3 真菌重寄生（mycoparasitism）

生防真菌直接和病原真菌接觸，定殖并寄生于病原真菌上，并利用其營養(yǎng)，最終殺死病原真菌并占據(jù)其空間位置［73］。生防真菌菌絲沿寄主菌絲生長或纏繞寄主菌絲，產(chǎn)生的分枝菌絲穿透并嵌入病原菌菌絲內(nèi)，導致病原菌絲細胞壁降解、內(nèi)容物減少消解，菌絲體斷裂、孢子瓦解或死亡，產(chǎn)生溶菌現(xiàn)象［46］。溶菌現(xiàn)象涉及多種酶作用，包括葡聚糖、幾丁質(zhì)酶、蛋白酶和脂酶［73-74］。宿白粉菌（Ampelomyces quisqualis）定殖和破壞白粉病菌菌絲的分生孢子梗和未成熟的子囊果，被宿白粉菌寄生的菌絲雖然還能生長，但不再產(chǎn)生無性和有性孢子［75］。哈茨木霉（T.harzianum）可以侵入菌絲，寄生于灰葡萄孢菌絲上［76］。Pseudozyma aphidis能寄生于白粉病菌和灰葡萄孢菌絲上，并與其競爭營養(yǎng)，另外，該菌分泌的化合物能使病原菌菌絲卷曲，液泡化和分枝等形態(tài)變化，從而防治白粉病和灰霉?。?7-78］。盡管生防菌可以通過重寄生抑制草莓病害發(fā)生，但具有重寄生機制的生防菌生長至無病原菌區(qū)域可能造成外觀品質(zhì)下降等不利影響，導致這類生防菌應用范圍有限的問題［66］。

2.4 促生作用（plant growth promotion）

PGPR 和AMF 等植物附生或內(nèi)生有益菌可以通過固氮、溶磷、協(xié)助吸收鐵等方式協(xié)助植物獲取營養(yǎng)物質(zhì)，產(chǎn)生維生素和調(diào)節(jié)植物激素水平來促進植物生長和增強防御反應，通過增加植物自身的抗病能力，間接抵抗病原菌侵染［54，58，79-81］。部分細菌能產(chǎn)生調(diào)節(jié)植物乙烯水平的1-氨基環(huán)丙烷-1 羧酸（1-aminocyclopropane-1-carboxylate，ACC）脫氨酶，ACC 脫氨酶作用于乙烯前體ACC，可降低植物體中的乙烯水平，與植物生長素如吲哚乙酸（indole-3-acetic acid，IAA）協(xié)同作用可以促進植物生長，提高植物的抗逆性，還可以抵抗病原菌危害［82］。嗜麥芽寡養(yǎng)單胞菌（Stenotrophomonas maltophilia）是從草莓葉中分離得到的一種內(nèi)生菌，可產(chǎn)生鐵載體、IAA 和赤霉素（gibberellins，GAs）以促進植物生長，并能防治病原菌C.nymphaeae造成的病害［36］。用解淀粉芽孢桿菌（Bacillus amyloliquefacien）、枯草芽孢桿菌（B.subtilis）和粉紅黏帚菌（Clonostachys rosea）預處理草莓根系，具有明顯的促生增產(chǎn)作用，可防治草莓灰霉病、炭疽病、白粉病和柱隔孢屬葉斑?。?4，26，33］。棘孢木霉對草莓幼苗具有明顯的促生作用，草莓的根長、株高、植株總鮮重和總干重均明顯增加［46］。盡管PGPR 和AMF 等植物有益菌能促生長并間接防治植物病害，但是在促進草莓生長的相關因子和草莓病害防治之間聯(lián)系機制方面的文獻報道并不多，后續(xù)研究可以進一步分析有益微生物產(chǎn)生的植物激素等在促生長和誘導抗病之間關聯(lián)性的機制。

2.5 誘導抗性系統(tǒng)（induced-resistance system）

是由特定的環(huán)境刺激引起的一種“防御能力增強”的生理狀態(tài)，通過這種狀態(tài)增強植物的先天防御能力以應對后續(xù)的生物脅迫［83］。這種抗性增強的狀態(tài)能有效抵抗多種病原體與寄生物，包括真菌、細菌、病毒、線蟲、寄生植物甚至是植食性昆蟲［84］。誘導抗性系統(tǒng)主要包括兩種形式：系統(tǒng)獲得性抗性（systemic acquired resistance，SAR）和誘導系統(tǒng)抗性（induced systemic resistance，ISR）。當植物暴露于有毒、無毒和非致病性微生物時可誘導植物觸發(fā)SAR［85］。根據(jù)植物和誘導子的不同，SAR 建立所需的時間與病程相關蛋白（pathogenesis-related proteins，PRs）和水楊酸（salicylic acid，SA）的積累時間一致［86-88］；ISR 則是通過PGPR 等非致病性根際細菌誘導的［83］，與SAR 不同的是，ISR 并不依賴于PRs 或者SA 的累積，而是依賴于茉莉酸（jasmonic acid，JA）和乙烯（ethylene）的調(diào)控［89-90］。誘導抗性系統(tǒng)被證明具有3 條普遍性通路，其中兩條與PRs 有關，一條與JA 和乙烯相關［91］。植物病原菌攻擊和因病原菌攻擊產(chǎn)生的創(chuàng)口或壞死都會誘導植物產(chǎn)生PRs，不同的是病原菌攻擊是通過SA 信號通路誘導產(chǎn)生PRs，而創(chuàng)口或壞死植物體則是通過JA 信號通路產(chǎn)生PRs［91］，這兩種通路相互制約，可能是為了讓植物根據(jù)病原菌來微調(diào)防御反應［89］。第三條通路則是由非致病性根際細菌誘導的依賴于植物激素JA 和乙烯的ISR 通路［14］。

誘導抗性系統(tǒng)與防御相關基因誘導表達、防御相關酶活性、活性氧的積累和植物抗毒素的合成等過程相關，限制病原菌生長與增殖，最終提高植物對疾病的抵抗能力［92-98］。貝萊斯芽孢桿菌（B.velezensis）XT1 不僅可以促進草莓細胞壁中胼胝質(zhì)沉積，增強細胞壁對病原菌的抗性反應，還可以激活JA 和乙烯介導的防御通路［99］。在誘導防御反應過程中，由多種防御相關酶（defense-related enzymes）共同作用，包括過氧化物酶（peroxidase，POD）、過氧化氫酶（catalase，CAT）、抗壞血酸過氧化物酶（ascorbate peroxidase，APX）、超氧化物歧化酶（superoxide dismutase，SOD）、多酚氧化酶（polyphenol oxidase，PPO）和苯丙氨酸解氨酶（phenylalanine ammonialyase，PAL）等［100］。POD、CAT 和APX 可以去除植物中的H2O2，SOD 是植物中重要的活性氧清除酶之一，POD 和PPO 可催化木質(zhì)素的生物合成和酚類化合物氧化為劇毒的醌類，有助于形成抵御病原菌攻擊的防御屏障，PAL 在苯丙類代謝中起著關鍵作用，參與酚類化合物和植物抗毒素的合成［101-103］。SA 不僅可參與調(diào)控草莓體內(nèi)與防御相關酶的活性，如SOD、POD、CAT、PAL 和PPO，還可以調(diào)控某些次生代謝物的含量來增強對草莓白粉病的抗性，此外，SA 誘導初期可以與JA 協(xié)同作用激活多種防御基因的表達，使得草莓產(chǎn)生對白粉病的系統(tǒng)抗性［104］。接種葡萄汁有孢漢遜酵母（H.uvarum）后再接種灰葡萄孢，酵母產(chǎn)生的桂皮醛能誘導FAAPX、FAPPO和FaCAT等相關抗性基因表達，草莓果實中SA 信號通路相關基因PR1、PR5、WRKY1、GLU、NPR1和PAL表達量顯著上調(diào)，果實中防御相關酶SOD、APX、CAT、PAL 活性上升，可降低草莓果實在冷藏期間的劣變速度，抑制草莓灰霉病的發(fā)生［49，52］。堆肥可以抑制草莓黃萎病菌大麗輪枝菌（Verticillium dahliae）菌絲生長和孢子萌發(fā)，還可以誘導草莓防御相關酶POD、PPO 和PAL 的活性增加，并降低丙二醛的積累，減輕草莓黃萎病的病癥［105-106］。泡葉藻（Ascophyllum nodosum）提取物可以誘導POD、PPO、PAL 等酶的活性表達，抑制草莓白粉?。?07］。哈茨木霉T22 接種草莓植株后，編碼幾丁質(zhì)酶（FaChi2-1，F(xiàn)aChi2-2）和苯丙氨酸解氨酶（FaPAL）的基因表達顯著升高，提高草莓對灰霉病的抗性［47］。草莓炭疽菌非致病性菌株可以通過積累活性氧（如過氧化氫和超氧陰離子）和沉積木質(zhì)素與胼胝質(zhì)來誘導草莓植株抗性，從而抑制草莓炭疽?。?8］?？傊?，誘導抗性系統(tǒng)涉及多個通路，與抗性基因表達、病程相關蛋白和防御相關酶的調(diào)控密切相關，各個環(huán)節(jié)協(xié)同作用從而增強草莓對各種病害的抵抗能力。

2.6 調(diào)節(jié)微生物群落結(jié)構(gòu)

隨著宏基因組技術(shù)的發(fā)展，研究人員可對環(huán)境中的微生物組群落組成、結(jié)構(gòu)和功能進行分析，越來越多的研究表明，微生物組與草莓病害的發(fā)生密切相關。如Huang 等［108］研究了連作10年的草莓大棚中的土壤微生物組，發(fā)現(xiàn)變形菌門細菌數(shù)量隨著連作年限增加而逐漸減少，連作10年時木霉屬和芽孢桿菌屬豐度減少，而引起草莓枯萎病的尖孢鐮刀菌豐度增加。楊俊譽等［109］比較研究了健康與發(fā)生白粉病草莓植株的根際原核微生物群落，結(jié)果表明，罹病草莓植株的土壤原核微生物的OTUs 數(shù)目和多樣性均低于健康草莓植株。Mendes 等［110］研究發(fā)現(xiàn)變形菌門、厚壁菌門和放線菌門與抑制病害發(fā)生密切相關。Lazcano 等［57］研究發(fā)現(xiàn)，高抗病性草莓的根際微生物群落中對大麗輪枝菌和菜豆殼球孢菌（Macrophomina phaseolina）具有抑制作用的放線菌、酸桿菌和假單胞菌等在內(nèi)的已知的生防菌豐度較高?；谇叭说难芯?，我們提出調(diào)節(jié)微生物群落結(jié)構(gòu)是一類重要的生物防治策略，即改變草莓相關微生物群落結(jié)構(gòu)和微生態(tài)環(huán)境，增加有益菌豐度和減少病原菌數(shù)量，間接抑制草莓病害發(fā)生［23，111-115］。

微生物組對植物的生長和健康起著重要的作用，在改善植物生長、抗逆性和健康方面具有很高的潛力［56］。由鏈霉菌、芽孢桿菌和木霉等生防菌發(fā)酵而成的生物肥料，除對草莓植株具有抗病促生的效果外，還可促產(chǎn)保質(zhì)［23，25，43，47］。草莓果面施用由解淀粉芽孢桿菌、哈茨木霉、球孢白僵菌（Beauveria bassiana）和Metschnikowia fructicol組成的生防菌后，可改變果面微生物群落組成和結(jié)構(gòu)，抑制草莓采后病害發(fā)生［112，116］。使用蚯蚓和AMF 可以降低土壤中尖孢鐮刀菌數(shù)量，同時增加土壤中放線菌的多樣性，從而降低草莓枯萎病發(fā)病率［111］。經(jīng)生物熏蒸后，土壤中放線菌門、假單胞菌屬、芽孢桿菌屬和毛殼菌屬（Chaetomium）等生防菌的相對豐度增加，而土壤病原菌豐度減少，進而降低草莓病害的發(fā)生率［117］。Ye 等［118］分析發(fā)現(xiàn)捕食性粘細菌可通過捕食調(diào)節(jié)土壤微生物降低黃瓜枯萎病原菌尖孢鐮刀菌的豐度，從而防控黃瓜枯萎病。Hu 等［113］研究表明，外源假單胞菌屬細菌的加入可降低番茄根際中病原菌密度，進而降低了病害發(fā)生率。Li 等［119］研究了發(fā)生根腐病的黃芪（Astragalus mongholicus）根和根際的微生物群落組成后，通過篩選構(gòu)建出了一種簡化的人工微生物組，經(jīng)抑制病原真菌生長、誘導植物產(chǎn)生系統(tǒng)抗性后，可防控黃芪根腐病?？梢?，調(diào)整微生物群落結(jié)構(gòu)或人工構(gòu)建微生物組（synthetic microbiome）在防治植物病害方面的潛力，然而，將其應用于草莓病害防治上的研究相對較少，這或許是未來的研究方向之一。

3 生物防治可能的研究方向

目前，制約生物防治發(fā)展的主要的原因包括田間應用時防治效果不穩(wěn)定，缺少廣譜的抗病活性，產(chǎn)品生產(chǎn)儲存要求嚴格，或者對比化學制劑見效慢和效果不突出等原因［120］。生物防治涉及復雜的生態(tài)學動態(tài)過程，大部分有效的生物防治是在溫室條件下取得的，而在針對大田作物病害時防治效果卻很有限。同時，從環(huán)境中篩選的生物防治菌并不能直接作為生防產(chǎn)品使用，需根據(jù)其生理特點選擇合適的載體、劑型和制備工藝等或開發(fā)為生物菌肥。因此，要開發(fā)具有高防效、高穩(wěn)定性和高安全性的生防產(chǎn)品還需要大量應用基礎研究。近年來，生防噬菌體和人工構(gòu)建微生物組的研究也為生物防治提供了新的策略，值得深入研究。

3.1 噬菌體的生物防治研究

近年來，噬菌體被用作生防制劑定向防控食品中的各種細菌病原體，從熟食肉類到新鮮水果和蔬菜，同時，被批準用于食品的含有噬菌體的商業(yè)生防制劑產(chǎn)品也在增加［121］。噬菌體作為生防制劑能特異性作用于某種病原菌，可減少化學農(nóng)藥的使用，避免病原菌產(chǎn)生耐藥性，降低成本和有利于維持田間生態(tài)平衡等優(yōu)點［122-123］。利用噬菌體可以降低草莓果實上腸道病原菌的數(shù)量，降低人體因腸道病原菌而患病的風險，但也應當考慮噬菌體對人體有益腸道菌群的影響［124］。噬菌體蛋白也可以作為抗菌劑使用［125］，如溶菌酶是一種通過降解細菌細胞壁肽聚糖以促使噬菌體釋放的水解酶，對某些特定類型的肽聚糖具有特異性，從而可以特異性作用于某個屬或某個種的菌［126］。然而，目前以噬菌體或其蛋白作為生防制劑應用于草莓的研究并不多，可能是因為草莓主要病害大多為真菌性病害，細菌性病害不突出，而真菌病毒的研究起步較晚且絕大部分真菌病毒的傳播限于細胞內(nèi)機制（特定類群存在體外傳播和昆蟲媒介傳播），需要依靠菌絲融合水平傳播，無性或有性孢子垂直傳播，不同于噬菌體主要以裂殖方式快速傳播［127］。目前真菌病毒的研究主要以分離鑒定和多樣性研究為主，對其功能的研究較少［122］。另外，噬菌體作為生防制劑也面臨著許多問題，如噬菌體無法自我復制繁殖、結(jié)構(gòu)不穩(wěn)、易突變以及缺乏對人體及環(huán)境安全性影響的相關評估［123］，因此，噬菌體作為生防制劑任重道遠。

3.2 人工微生物組的構(gòu)建與應用

PGPR 與AMF 等植物相關微生物群具有促進植物生長和提高作物產(chǎn)量等功能，其中一些微生物已被分離出來，并作為生物肥料、生物刺激素和生防制劑等應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中［25，106，128-131］。然而，PGPR 和AMF 等微生物在農(nóng)業(yè)應用還有很大的局限性，為尋找能夠在動態(tài)和應激環(huán)境中持續(xù)支持植物發(fā)育、獲取營養(yǎng)、健康以及控制病害的微生物［56，132-134］，越來越多的科學家開始對不同微生物菌株進行整合，依據(jù)相互作用、空間協(xié)調(diào)、菌群穩(wěn)定和生物遏制等原則，人工構(gòu)建微生物群落，這種群落被稱為人工構(gòu)建微生物組（或合成微生物群落）［135-136］。目前人工構(gòu)建微生物組可應用于人體微生物組、植物微生物組和環(huán)境微生物組的改造，用于維持人體健康、提高植物的抗逆性及抗病能力和修復環(huán)境，還可應用于工業(yè)生產(chǎn)菌群的構(gòu)建，解決代謝產(chǎn)物產(chǎn)率低以及毒素積累等問題［137-138］。Wei等［139］構(gòu)建了與病原菌生態(tài)位相互重疊人工微生物組，降低了茄科雷爾氏菌（Ralstonia solanacearum）入侵番茄植株的成功率，抑制其生長，降低了番茄青枯病的發(fā)病率。Li 等［119］參照患病植物根部細菌群落特點構(gòu)建了一組包含10 種高豐度和3 種低豐度細菌的抗病微生物組，根據(jù)在環(huán)境中的存活情況簡化為含3 種高豐度和1 種低豐度細菌的微生物組，這兩種人工微生物組對黃芪根腐病具有相似的防治效果，說明簡化的人工構(gòu)建微生物組具有應用潛力。在以往的生防菌的相關研究中，多從1-2 種菌株的有效成分、生防機制、防治病害以及對群落組成的影響等方面進行研究分析。若結(jié)合前人對生防菌性質(zhì)、作用機制、相互作用和對群落影響的研究，結(jié)合PGPR 和AMF 等植物有益菌構(gòu)建人工構(gòu)建微生物組，應用于可持續(xù)農(nóng)業(yè)，或可解決單一生防菌防效不穩(wěn)定、有效時間短和作用范圍小等問題。

4 總結(jié)與展望

草莓作為一種重要的經(jīng)濟作物，產(chǎn)生了巨大的經(jīng)濟價值，帶動了相關產(chǎn)業(yè)人員就業(yè)致富，但是草莓的病害問題給草莓產(chǎn)業(yè)造成巨大損失。盡管草莓病害的生物防治研究取得了一定的成果，相關機制不斷被揭示，但是也存在認識不足之處，應進一步研究草莓各種病害的致病機制與生防機制，探究環(huán)境因子與植物病害發(fā)生的關系，為實際生產(chǎn)中防控病害提供指導，同時研發(fā)能夠用于實際生產(chǎn)的生防產(chǎn)品，深入研究人工微生物組的構(gòu)建和應用，開發(fā)建立細菌性病害噬菌體療法，減少或替代化學農(nóng)藥，避免污染環(huán)境和危害人體健康等問題。環(huán)境微生物群落結(jié)構(gòu)復雜，相互作用方式多樣，而微生物群落組成、結(jié)構(gòu)和功能與植物生長、病害發(fā)生密切相關。草莓生物防治相關機制與應用的研究為人工構(gòu)建微生物組提供了一定的理論基礎。通過人工構(gòu)建微生物組調(diào)節(jié)整個微生物群落結(jié)構(gòu)與多樣性，形成有效、穩(wěn)定的促進植物生長和抗病的植株微生物組。未來，人工構(gòu)建微生物組可能為防治農(nóng)業(yè)病害提供更加有效、安全和穩(wěn)定的策略和措施，提高作物產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)，促進農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。