镰刀菌病害是全球小麦生产的一个重大威胁。典型菌株Fg可以侵染各个阶段生长的小麦，其导致的赤霉病是小麦四大病害之首。目前小麦赤霉病抗性种质缺乏，由于多年的农药使用，病害的抗药性也愈发严重。开发适宜的生防策略是当务之急。李小方研究员团队最近发现一株小麦内生菌YZ1，该菌在小麦促生和抗赤霉病方面展现巨大潜力。相关结果以“A potent endophytic fungus Purpureocillium lilacinum YZ1 protects against Fusarium infection in field-grown wheat”为题，发表在植物学知名杂志New Phytologist。
全文共19幅图，3个表格，含167幅子图，详细报告了菌株YZ1的生防效果和相关机制。在温室条件下，YZ1接种使感染了Fg的小麦幼苗存活率从0%提高到了超过60%，并在抽穗期间减少了70.8%的小穗感染。在田间试验中，应用YZ1导致了对Fg敏感的小穗减少了令人印象深刻的89.0%。YZ1对Fg有轻微的拮抗作用，但YZ1诱导的小麦系统性抗性是YZ1生物防治能力的关键，这种抗性具有远程效果、非特异性和持久性。利用三种成像方法，研究确认了YZ1是一种强大的内生菌，能够快速定殖小麦根部，并扩散到茎和叶片。结合dual RNA-Seq和表型测量，发现YZ1通过同时促进生长和激活小麦系统抗性来增强小麦的抗病性。
总之，YZ1定殖诱导了系统抗性，这种系统抗性没有牺牲产量，并对赤霉病、白粉病具有广谱抑制作用。当前，生防菌株的大规模应用尚面临效果、工业化生产和政策等多个瓶颈，李小方团队的此项研究对小麦生防菌的产业化具有重要促进作用。
研究得到了国家自然科学基金的资助(Nos. 32250015 和 U21A2024)。中国科学院遗传发育所农业资源研究中心博士研究生Roy Kimotho和助理研究员郑鑫博士为论文共同第一作者，李小方研究员为通讯作者。中国科学院生态环境研究中心朱永官院士给与了关键指导，上海交通大学吕东平教授对论文提出了重要修改意见。农业资源研究中心李芙蓉和陈怡君参与了田间试验工作。
http://doi.org/10.1111/nph.19935
