编辑推荐：
本文聚焦生物防治剂（BCAs），阐述其作为合成农药替代品的重要性。当前 BCAs 筛选技术存在不足，文章梳理现有筛选方法，探讨未来发展方向，强调精准筛选对 BCAs 成功应用于农业的关键意义，为相关研究和实践提供重要参考。
引言
生物防治剂（BCAs）是控制植物病原菌的有效且环保的手段，但目前对其筛选方法的研究较少。本文主要探讨两个关键问题：一是明确现有的针对 BCAs 的筛选技术；二是研究未来 BCAs 筛选技术的发展方向及新方法。
生物防治定义
生物防治是农业病虫害防控的重要手段，其市场规模在全球范围内不断扩大。然而，目前对于生物防治、生物控制剂（BCAs）和生物保护的定义尚未统一。BCAs 是可抑制病原菌的微生物或天然物质，包括活体（如真菌、细菌、病毒）和非活体（如植物提取物、蛋白质激发子等）成分 ，其应用具有多样性和复杂性。
生物防治局限性
BCAs 在农业生产中的广泛应用面临诸多限制。环境因素（如温度、湿度）对其影响较大，会降低其功效，且 BCAs 的有效期较短。此外，成本效益、监管限制以及农民对采用新的可持续农业实践的意愿等，也都制约着 BCAs 的推广。与合成化学农药相比，BCAs 的筛选技术和评估方法存在不足，影响其在农业中的应用效果。
合成化学限制
合成化学农药在病虫害防治方面曾发挥重要作用，但随着对环境可持续性的关注增加，其使用受到越来越多的限制。BCAs 作为替代品，需要建立有效的筛选方法，以达到与合成化学农药相同的病虫害管理效果。目前全球对 BCAs 等替代方案的需求不断增加，同时要确保农业产量不受影响。
当前 BCAs 筛选技术的差距
目前缺乏针对 BCAs 特定作用模式（MoA）的明确筛选方案。现有的直接和间接筛选技术涵盖多种方法，但缺乏可重复性和系统性。在小规模筛选时，需要考虑 BCAs 在实际农业环境中的应用。
通过筛选技术鉴定 BCAs
- 直接筛选：直接筛选包括基于表型的技术，如双培养竞争试验、小盆栽实验和微观形态特征分析等。双培养试验操作简便，可用于多种 BCAs 的筛选，但存在通量低、琼脂条件影响结果准确性等问题。体内或植物体内筛选常作为体外筛选的补充，但存在成本高、时间长等限制，可能导致部分潜在 BCAs 被遗漏。基于标记的直接表型筛选技术可通过高通量分析快速筛选 BCAs，但目前对基因型和表型筛选方法的区分还需进一步明确。
- 间接筛选：间接筛选主要基于系统抗性（如诱导系统抗性 ISR 和系统获得性抗性 SAR）的 MoA。水杨酸（SA）是一种基于标记的间接筛选技术，但间接筛选由于涉及植物、宿主和分泌代谢物或酶的相互作用，操作更为复杂。间接表型筛选包括 ISR 分析和竞争性根定殖，植物生长促进根际细菌（PGPR）是关键的竞争性根定殖 BCAs，但受环境因素影响较大。目前间接筛选技术在高通量分析方面有潜力，但在潜在候选物评估数量方面存在不足。
潜在筛选技术
- 数据驱动筛选技术：未来 BCAs 筛选需要新的思维方式和技术，“数字农业革命”（Agriculture 4.0）中的技术，如自主机器人、决策支持系统（DSS）、大数据、人工智能（AI）、先进传感系统和物联网（IoT）等，可用于开发新的筛选技术。这些技术能更好地理解 BCAs 的数据分析参数，实现高通量筛选，将定性测量参数转化为定量数据。
- 潜在的 BCAs 表型筛选：表型筛选对 BCAs 筛选至关重要，以 LemnaTec Scanalyzer 3D 为例，它可对植物进行高通量分析，量化定性筛选方法。LemnaTec Scanalyzer 能对植物进行三维表型分析，评估植物的多项生长指标，且可在早期生长阶段进行大规模筛选，还能分析环境对植物性状和基因功能的影响。但目前对这些潜在的数字表型筛选技术的机制和应用还需进一步研究。
结论
针对性的 BCAs 筛选技术对其在全球农业中的成功应用至关重要。BCAs 与合成化学物质在组成和作用模式上差异显著，需要采用不同的筛选技术。将表型筛选技术（如 LemnaTec Scanalyzer）与数据驱动的新兴技术（如 DSS、AI 和 IoT）相结合，可提高高通量定性筛选测量的准确性和效率。未来 BCAs 的发展依赖于对现有和新筛选技术的深入研究，以及在全球农业生产系统中的有效实施。
