近日，华南农业大学动物科学学院教授刘吉平课题组提出丁香假单胞菌可持续防控新范式——合成微生物菌群协同响应性纳米材料。相关综述论文发表于《农业与食品化学杂志》（Journal of Agricultural and Food Chemistry）。

丁香假单胞菌作为全球十大植物病原细菌之一，可侵染番茄、猕猴桃、桑树等500余种植物，已在六大洲50余个国家暴发流行，并正向高纬度设施农业扩散，对全球特色作物产业构成严重威胁。在化学农药抗药性加剧、农业生态转型需求迫切的背景下，该病害的绿色可持续防控已成为国际植物病理学领域的研究热点。

物理环境、微生物环境与植物微环境协同调控植物叶部病害的发生风险示意图。研究团队供图

论文第一作者、华南农业大学动物科学学院2025级博士研究生柯永定介绍，文章系统整合了病原菌分类进化、流行规律、植物免疫互作机制及防控策略的前沿进展，首次构建了“病原-微生物组-环境”多维互作的整合防控框架，并提出合成微生物菌群与响应性纳米材料协同增效的新范式。

文章指出，丁香假单胞菌并非单一物种，而是由多个近缘病理型组成的复杂进化种复合体。传统基于宿主特异性的“病理型”分类体系与全基因组系统发育关系存在显著不匹配，给病害溯源、抗病基因部署及检疫政策制定带来根本性挑战。该病原菌遗传可塑性强，可通过水平基因转移快速更新效应子库，逃逸植物免疫识别；同时，III型分泌系统效应子与冠菌素等毒素协同作用，精准干扰植物激素信号网络，重塑宿主微环境以利于侵染。

在防控层面，综述系统比较了农业生态调控、化学防治与生物防治的优劣势，认为单一策略难以兼顾效率、稳健性与生态安全。为此，文章提出理性设计合成微生物菌群的下一代生防策略：通过功能互补的菌株组合，实现生态位分化与功能冗余，在番茄、拟南芥等模型中已展现出显著优于单菌株和随机组合的防控稳健性与持久性。

论文通讯作者刘吉平指出，该综述的核心亮点在于系统论述了“合成微生物菌群+响应性纳米材料”协同增效的新范式：纳米材料在病原菌侵染微环境中定点释放菌群与群体感应淬灭分子，催化纳米酶原位产生活性氧，选择性抑制病原菌毒力；二者协同实现“1+1>2”的效果——纳米材料提升菌群田间稳定性与靶向性，菌群保障生态系统功能冗余与长期韧性，兼顾精准防控与生态健康。

文章同时指出了纳米材料的生态风险与产业化瓶颈，包括土壤累积效应、非靶标微生物影响、规模化合成成本及缺乏统一监管标准等问题，强调需开展全生命周期的安全评估。针对病原菌的种群异质性与进化适应性，文章提出三大未来研究方向：构建多靶标整合防控策略、建立基因组监测网络、开发基因编辑植物诱饵策略，推动防控理念从“银弹”思维向“病原-微生物-环境”互作系统的生态工程调控转变。

相关论文信息：https://doi.org/10.1021/acs.jafc.6c03996