小麦贮藏中谷蠹与仓储真菌双重生物防治的微生物制剂筛选与评价

推荐：本研究针对小麦贮藏中谷蠹(Sitophilus granarius)和仓储真菌(Aspergillus/Fusarium/Penicillium)双重危害问题，通过体外(in vitro)和植物内(in planta)实验筛选出兼具杀虫抑菌活性的微生物制剂。结果表明，Bacillus amyloliquefaciens C415和Trichoderma gamsii E1032/E1064对害虫致死率最高(++级)，并能显著抑制真菌生长，为开发绿色储粮技术提供新思路。

　　

粮食安全始终是人类面临的重大挑战，而小麦作为全球种植面积最广的谷物，其产后损失尤为严峻。在贮藏环节，谷蠹(Sitophilus granarius)和产毒真菌(如Fusarium graminearum、Aspergillus parasiticus和Penicillium chrysogenum)的双重侵害可导致高达40%的损失，不仅造成经济损害，更因真菌毒素污染威胁人畜健康。当前依赖化学农药和仓储环境调控的方法存在农药残留、抗药性等问题，亟需开发安全高效的新型防治策略。

美国内布拉斯加大学林肯分校的研究团队在《Biological Control》发表研究，首次系统评估了15种微生物制剂(5种细菌和10种真菌)对谷蠹和三种仓储真菌的双重控制效果。通过死亡率监测、产卵量统计、取食损伤评估及真菌抑制实验，发现Bacillus amyloliquefaciens C415和Trichoderma gamsii E1032/E1064表现最优，不仅能有效杀灭害虫(死亡率++级)，还可抑制真菌生长(抑菌圈>10mm)，为开发"一剂双效"生物农药奠定基础。

研究采用四大关键技术：1) 标准化生物测定体系，包括13.5%水分小麦的制备；2) 多指标害虫评估(死亡率/产卵量/取食损伤)；3) 双重抑菌实验(体外平板对峙和种子侵染模型)；4) 商业生物农药(Met52/BotaniGard)和化学农药(deltamethrin)的平行对照。所有实验均设置3次生物学重复，数据通过SAS 9.4进行生存分析(Cox模型)和广义线性混合模型处理。

【Granary weevil bioassays】
• 细菌组中，Lysinibacillus sphaericus W341表现突出，28天死亡率达80%，优于商业产品DiPel(Bacillus thuringiensis)；B. thuringiensis C423则显著降低产卵量(每粒0.3个vs对照1.8个)。
• 真菌组里，Metarhizium sp. E369和T. gamsii E1064分别使产卵量减少78%和85%，后者取食损伤评分仅0.5(对照1.83)。值得注意的是，商业菌株Met52(M. anisopliae F52)7天内实现100%杀虫，但无抑菌活性。

【Suppression of storage fungi】
• 体外实验中，B. amyloliquefaciens C415对三种真菌抑菌率均>90%，其种子处理使Aspergillus parasiticus侵染率从4.0级降至0.8级(14天)。
• T. gamsii两菌株产生显著抑菌圈(F. graminearum达25mm)，且种子处理组真菌可见率<10%，效果优于多数Metarhizium菌株。

【讨论与展望】
该研究首次证实单一微生物可同时控制仓储昆虫和真菌，其中B. amyloliquefaciens C415的广谱抑菌性(通过未知代谢产物)和T. gamsii的快速定植能力(可能涉及竞争和抗生素分泌)最具应用潜力。相较于传统分靶点防治，这种"双重生物控制(dual biological control)"策略可降低50%处理成本，且避免化学药剂交叉抗性风险。但需进一步明确：1) 实际仓储环境(温湿度波动)下的稳定性；2) 对谷物加工品质的影响；3) 活性物质的合成调控机制。研究者特别指出，L. sphaericus W341在体外抑菌微弱但种子处理效果显著的现象，提示微生物-谷物基质的互作可能激活新型抗真菌机制，这为后续研究指明方向。

这项突破性工作不仅为储粮害虫综合治理(IPM)提供新工具，其建立的"昆虫-真菌"双重筛选模型更为其他农产品采后病害研究提供范式。随着消费者对无化学残留食品需求的增长，这类环境友好型生物制剂的市场前景广阔，有望改写全球粮食贮藏的安全标准。