《Pesticide Biochemistry and Physiology》：From infection barriers to efficacy enhancement: mechanistic strategies for entomopathogenic fungal biocontrol
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昆虫病原真菌（entomopathogenic fungi，EPF）是重要的微生物防治因子，然而其防效常受到寄主易感性、真菌适合度及环境条件的限制。研究人员考察了EPF感染过程中四个相互关联的环节：在昆虫体壁上的附着与萌发、体壁穿透、血腔（hemocoel）内
昆虫病原真菌（entomopathogenic fungi，EPF）是重要的微生物防治因子，然而其防效常受到寄主易感性、真菌适合度及环境条件的限制。研究人员考察了EPF感染过程中四个相互关联的环节：在昆虫体壁上的附着与萌发、体壁穿透、血腔（hemocoel）内存活与增殖，以及感染相关的寄主行为改变与传播。针对每个环节，研究人员基于证据强度及其在真菌和昆虫类群中的普适性，评估了真菌毒力机制与昆虫应对策略。随后，将这些机制性见解与提高EPF防效的策略相衔接，这些策略包括菌株优化、环境胁迫预适应、遗传操作、RNA干扰（RNA interference，RNAi）、真菌病毒介导的表型修饰以及基于微生物组的方法。研究人员特别关注增强毒力是否以真菌生长、持久性、寄主专一性或递送效率为代价。通过将感染各阶段的机制性见解与相应的干预策略联系起来，本综述提供了一个优先排序框架，以改进基于EPF的害虫管理的可靠性。
昆虫病原真菌（EPF）因能够主动穿透昆虫体壁侵染寄主，成为化学杀虫剂的重要替代或补充。然而，田间防效常受寄主易感性、真菌适应性及环境波动等多重因素制约，且已有的机制研究缺乏向增效策略转化的系统桥梁。为此，本综述聚焦EPF感染的四个连续环节，即分生孢子附着与萌发、体壁穿透、血腔定植与免疫抑制、感染相关寄主行为改变，并评估各环节中真菌毒力机制与昆虫防御对策的证据强度与普适性，旨在确定可稳定提升生物防治效果的干预靶点。
研究人员通过系统检索PubMed与Web of Science（2000–2025年）中相关文献，并纳入早期奠基性研究，依据基因敲除/回补、直接靶标验证等实验证据将毒力因子证据分为强、中、弱三级，结合多种真菌-寄主组合评估其通用性。同时，研究人员比较了Hypocreales、Entomophthorales等EPF谱系在可培养性、寄主范围及侵染机制上的差异，发现现有知识主要集中于Beauveria和Metarhizium，而其他谱系因难培养、难遗传操作而缺乏功能验证。
研究结果按以下小标题依次展开：
2.1 体壁攻防：在附着与萌发阶段，疏水蛋白（hydrophobin）和半乳糖氨基半乳糖聚糖（GAG）等介导稳定附着；体壁穿透依赖几丁质酶、蛋白酶及细胞色素P450解毒系统；体壁微生物群可拮抗EPF，而EPF则通过抗菌肽（如BbAMP1）和helvolic acid等清除竞争微生物；效应蛋白（Tge1、Fkp1、COA1）通过阻断β-葡聚糖识别或掩盖表面表位抑制早期免疫。穿透还需脂肪动员产生的膨压及MAPK/表观遗传网络协调。
2.2 血腔定植：EPF在血腔内转变为酵母状菌丝体，通过MCL1、LysM效应子、BbEng1、BbLac2等修饰细胞表面，隐藏病原相关分子模式（PAMP）；分泌BbAorsin诱导血细胞凋亡，通过ETS1/ETS6靶向Sp?tzle降解Toll通路激活，并通过BbTsp1中和抗菌肽gloverin；还可利用寄主抗菌肽清除竞争菌（M. rileyi），或通过铁结合蛋白MaCFEM1限制细菌铁利用（M. acridum）。
2.3 行为改变：Cordyceps militaris上调促食神经肽HemaP并消耗海藻糖，促进家蚕取食；C. cicadae产生cordycicadins抑制取食。白蚁中M. anisopliae感染增加表皮麦角甾醇，引发巢友梳理行为，可能促进传播；Ophiocordyceps诱导“顶峰病”（summit disease），使蚂蚁攀爬并固定死亡；E. muscae感染果蝇后诱导攀升等行为，涉及昼夜节律和保幼激素信号。寄主也可利用行为性发热或冷寻降低真菌适应性，如M. anisopliae感染德国小蠊偏好低温，并伴随酚氧化酶活性增强和抗菌肽DEFI_1上调。
3.1 环境胁迫抗性：气候匹配的菌株筛选是先决条件；通过培养条件、营养补充、生理预适应、物理包被及制剂技术（油基乳剂、微胶囊、颗粒剂、纳米制剂）提升分生孢子存活。但繁殖体活力与毒力在逆境下可脱节，需以寄主生物测定验证实际效果。
3.2 菌株水平改良：真菌病毒如BbVV-1可成为致病力的必要决定因素；诱变（UV、ARTP）可筛选高毒力或抗药菌株；遗传工程过表达毒力因子或应激调控因子（如MaSom1）能缩短致死时间；此外，芽生孢子与气生分生孢子相比可绕过附着缺陷，显著加快杀灭速度。
3.3 宿主/群落水平：与线虫、捕食螨等联合使用可获得增效；寄主植物种类显著影响同一菌株的致死率，如在烟粉虱上介于52.3%至91.8%之间；微生物组操纵（如工程EPF表达moricin）可破坏保护性微生物群；RNAi（纳米颗粒或工程菌递送dsRNA）可沉默寄主免疫基因，但RNA稳定性、递送效率与脱靶风险仍需解决。
4. 结论与未来方向：当前主要挑战并非缺乏高毒力菌株，而是田间一致性、储存稳定性、成本及监管壁垒。未来应重视鉴定特定真菌-寄主-环境组合中的限制性步骤、探索内生定殖作为抗性管理工具、扩展非模式EPF谱系研究，并系统评估性状改良的生态权衡。研究结论可概括为：EPF的潜力需通过将机制性进展转化为稳定、安全、可规模化且经济可行的田间应用才能实现，必须超越单一的毒力增强指标，进行覆盖真菌生物学、寄主多样性、环境限制、递送效率、生态风险和商业可行性的综合评价。
