综述：利用有益细菌实现植物病毒病害的可持续管理

《Journal of Crop Health》：Harnessing Beneficial Bacteria for the Sustainable Management of Plant Viral Diseases

　　

摘要

植物病毒是全球农业面临的持续性且经济影响重大的威胁，造成大量产量损失，并在多种作物体系中削弱粮食安全。由于感染建立后没有根治性治疗方法，目前的管理策略主要依赖媒介昆虫控制、抗性品种和预防措施，但这些方法均受到持久性有限、环境担忧以及病毒快速进化的制约。这些局限性凸显了迫切需要补充性的、环境可持续的植物病毒管理方法。因此，有益细菌已成为控制植物病毒病害的有前景的生物工具，其主要通过间接的、寄主介导的机制而非直接的病毒灭活活性来发挥作用。植物生长促进根际细菌（PGPR）和内生细菌通过激活诱导系统抗性（ISR）、调节水杨酸（SA）、茉莉酸（JA）和乙烯（ET）依赖性信号通路，以及增强抗病毒RNA干扰反应来抑制病毒感染。

尽管SA依赖性和JA/ET依赖性信号通路均参与细菌诱导的抗病毒抗性，但它们的相对重要性在不同植物-病毒互作中有所差异。现有证据表明，SA介导的反应在限制病毒复制和系统性移动方面通常发挥核心作用，而JA/ET信号通路可能与SA通路协同作用，并参与更广泛的防御调控，特别是在涉及昆虫媒介的互作中。然而，这些通路的相对贡献仍未被完全理解，似乎取决于寄主植物、细菌菌株和病毒物种。此外，某些细菌类群产生胞外酶、次生代谢产物、铁载体和挥发性有机化合物（VOCs），这些物质可能干扰病毒复制、破坏病毒颗粒稳定性，或减少昆虫媒介对病毒的传播。

本综述总结了细菌介导的抗病毒防御在主要作物-病毒系统中的最新进展，重点阐述其潜在的分子和生理机制。合成微生物群落（SynComs）理性设计方面的最新进展进一步凸显了结合互补细菌菌株的潜力，在微生物组剖析和功能筛选的指导下，实现在田间条件下更稳定、更稳健且可能可规模化推广的抗病毒保护。文中还讨论了与田间表现、制剂配方和法规审批相关的主要挑战，以及包括微生物联合体和基于合成生物学的方法在内的新兴策略，旨在提高细菌型抗病毒保护的可靠性和可扩展性。