JIA|河北农业大学董金皋课题组发现一株用于玉米真菌病害防治和真菌毒素阻控的双效原位修复菌株zm026

该研究首先通过微生物组技术获得了秸秆还田前后的根系微生物群落变化，并采用高通量分离方法从137份秸秆还田玉米根际土壤样品中分离得到2700株细菌，鉴定了其中1株对Fusarium verticillioides、F. graminearum、F. oxysporum和Exserohilum turcicum表现出高度拮抗作用的贝莱斯芽孢杆菌（Bacillus velezensis）zm026。

该菌株可定殖在玉米根表面并激活植物免疫系统，显著增加ZmGST、ZmZHD、ZmPR-1、ZmPR-2和ZmPR-3等防御基因的表达；通过高分辨质谱技术鉴定了高效抗菌物质bacillomycin D；台盼蓝、DAPI（4',6-二脒基-2-苯基吲哚）和PI（碘化丙啶）等染色结果表明，bacillomycin D通过诱导细胞凋亡导致孢子局部膨胀或破裂，进而破坏真菌细胞膜的完整性、抑制孢子萌发；室内盆栽试验表明，zm026显著促进了玉米的生长，降低了真菌病害的发生率和伏马毒素污染水平，并有效降低了玉米籽粒中镰孢菌丰度。为秸秆还田后玉米病害的生态调控提供了高效的原位修复菌株。

河北农业大学真菌毒素与植物分子病理学实验室董金皋教授、赵斌副教授以及曹志艳研究员为共同通讯作者；河北农业大学在读硕士研究生耿珊与已毕业硕士研究生张芷萌（现工作于唐山市植物保护检疫站）为本文的共同第一作者。

该研究得到了国家重点研发计划（No. 2023YFD1401500）、国家玉米产业技术体系（No. CARS-02）、河北省自然科学基金（No. C2021204093、No. C2020204017和No. C2021204137）、河北省高等学校高校科技攻关重点项目（No. ZD2020319）和河北省重点研发项目(No. 20326510D和No. 19226503D）的资助。

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Identification of novel Bacillus velezensis zm026 in corn diseases control and fumonisin inhibition - ScienceDirect

Cite the article:

Shan Geng, Zhimeng Zhang, Yuwei Zhao, Ruixue Zhao, Jiaqi Li, Yingchao Liu, Zhiyan Cao, Bin Zhao, Jingao Dong. 2026. Identification of novel Bacillus velezensis zm026 in corn diseases control and fumonisin inhibition. Journal of Integrative Agriculture, 25(8): 3318-3329.

研究团队简介

董金皋教授团队于1987年创建真菌毒素与植物分子病理学实验室（前身为河北省植物免疫学研究室），是“华北作物改良与调控”国家重点实验室、河北省植物生理与分子病理学重点实验室、河北省农作物病虫害生物防治工程中心的重要组成部分。现主要从事植物病原真菌致病机制、寄主与病原物分子互作、植物抗病基因克隆与育种、微生物信号转导与药物开发、微生物组与病害调控等多个领域的研究工作，在植物病原真菌细胞信号转导与致病性调控机制、玉米大斑病菌毒素和黑色素代谢途径、微生物源活性物质的开发与利用、玉米抗病基因的筛选与利用等方面形成了鲜明的特色。实验室先后承担国家现代农业产业技术体系、国家自然科学基金、“粮食丰产增效科技创新”、“两减”重点专项等国家级科研项目30余项。

| 图文由作者提供

Journal of Integrative Agriculture(《农业科学学报》(英文), JIA) 由中华人民共和国农业农村部主管，中国农业科学院与中国农学会主办，中国农业科学院农业信息研究所承办。综合性英文学术期刊，月刊。创刊于2002年，现任主编为中国科学院院士陈化兰。JIA主要栏目有作物科学、园艺、植物保护、动物科学、动物医学、农业生态环境、食品科学、农业经济与管理等。刊稿类型有综述、研究论文、简报以及评述等。全部论文在Elsevier-ScienceDirect (SD) 平台OA出版。最新SCI影响因子5.7，位于SCI-JCR农业综合学科Q1区。中科院分区农林科学1区。2016年以来先后获得中国科协等部委 “提升计划”“登峰计划”“卓越计划”项目支持。

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