综述：微生物农药的研究进展

（编辑推荐）本文系统综述了微生物农药（Microbial Pesticides）在可持续农业中的潜力，涵盖细菌、真菌、病毒及基因工程菌等类型的作用机制与应用进展，强调其高效性、广谱性及环境兼容性优势，为减少化学农药依赖、推动农业绿色发展提供重要参考。

　　

摘要

随着化学农药（Chemical Pesticides）使用受限，微生物农药因其高效、广谱、安全及环境友好等优势成为生物农药（Biopesticides）的主流。本文系统阐述了细菌、真菌、病毒及基因工程微生物农药的特性、作用机制及农业生产应用，总结了最新研究进展，并展望了合成生物学（Synthetic Biology）和人工智能（AI）技术在菌株优化中的应用前景，为农业可持续发展提供新思路。

引言

全球农业面临病虫害导致的20%~40%粮食减产，年经济损失超2200亿美元。化学农药虽提升产量，却引发环境污染、生态失衡及害虫抗性（Pesticide Resistance）等问题。微生物农药通过微生物活体或其代谢产物（如毒素、竞争作用）靶向控制病虫害，兼具生物可降解性和低残留特性。FAO与WHO于2024年联合发布首部《微生物农药开发与使用规范手册》，推动其标准化应用。

细菌微生物农药

以苏云金芽孢杆菌（Bacillus thuringiensis, Bt）为代表，其晶体蛋白（Cry毒素）通过破坏害虫中肠细胞膜致死。近年研究发现，Bt菌株还可诱导植物系统抗性（ISR），并与土壤微生物组协同增强防效。基因编辑技术（如CRISPR-Cas9）正用于提升菌株环境适应性。

真菌微生物农药

白僵菌（Beauveria bassiana）和绿僵菌（Metarhizium spp.）等昆虫病原真菌通过体壁侵染并分泌几丁质酶（Chitinase）致死宿主。纳米制剂（Nanoformulation）技术显著提高孢子抗紫外线和干旱能力，延长田间持效期。

病毒微生物农药

杆状病毒（Baculovirus）如核型多角体病毒（NPV）特异性感染鳞翅目害虫，其基因工程改造株（如表达昆虫特异性毒素）可缩短致死时间。病毒-宿主协同进化机制为抗性管理提供新靶点。

基因工程微生物农药

通过合成生物学重构代谢通路（如聚酮化合物合成基因簇），可增强微生物农药的毒力或拓宽杀虫谱。但环境释放风险评估（如基因水平转移）仍需完善。

结论

微生物农药在农业绿色转型中潜力巨大，未来需结合多组学（Multi-omics）和纳米技术优化制剂稳定性，并建立全球标准化的安全评价体系。

（注：全文严格基于原文缩编，未添加非原文信息，专业术语均保留原文格式如^sup
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