近日，Horticulture Research 在线发表了青岛农业大学植物医学学院梁文星教授团队题为 “Engineered biocontrol microbe induced gene silencing boosts its antifungal activity to Botrytis cinerea” 的研究论文。该研究选用可在番茄叶片定殖的丝状生防真菌——球孢白僵菌（Beauveria bassiana）QSE-F1菌株作为双链RNA (dsRNA） “生产—递送”载体，开发了可直接作用于植物气传病害的叶际微生物诱导基因沉默（Microbe-induced gene silencing, MIGS）系统，实现了对番茄灰霉病的高效、持久绿色防控。

　　灰霉病对全球作物安全生产造成严重威胁，尤其是在设施农业中，灰霉病更易发生和流行，造成巨大的损失。长期依赖化学杀菌剂导致抗药性与环境污染等问题，亟需绿色替代策略。RNA农药基于RNA干扰（RNAi）技术，序列特异性强、环境相容性好，是“第三次农药革命”的前沿方向。利用植物定殖的有益微生物表达并原位递送dsRNA，沉默靶标生物关键基因，在RNA农药开发应用中潜力巨大。

　　本研究首先鉴定并验证了BcMucin是灰霉菌生长与致病不可或缺的关键基因，且该基因在植物、有益微生物和昆虫中均无同源序列，作为RNAi靶标兼具高效与极低脱靶风险。进一步以本身兼具直接抗真菌活性的球孢白僵菌QSE-F1为底盘，构建了表达BcMucin-dsRNA的工程菌株Bb-dsMucin。研究发现，Bb-dsMucin通过分泌细胞外囊泡（extracellular vesicles, EV）将dsRNA释放至细胞外，在转录与翻译水平显著沉默灰霉菌中的靶基因。改造后的工程菌株兼具了“生防+RNAi”双重功能，显著增强了对灰霉菌的直接抑制活性。此外，研究还提出将工程菌分生孢子与发酵液联用的优化施用策略：发酵液中的抑菌物质（包括天然抑菌代谢产物和抑菌dsRNA）可直接治疗病害，而球孢白僵菌在植物叶片上的定殖则持续释放抑菌物质，提供持久保护；盆栽与温室试验表明，Bb-dsMucin对番茄灰霉病表现出高效且持久的防控效果（图1）。

　　该研究选用经典杀虫生防真菌——球孢白僵菌作为病害防控系统开发的底盘，不仅拓宽了可用于MIGS开发的微生物库，也彰显了该生防真菌在植物病害防控中尚未被发掘的巨大潜力。所建立的叶际MIGS系统为生防真菌与RNAi技术的融合提供了范例，也为植物腐生营养型气传病害基于RNAi的可持续治理提供了新策略。

　　值得一提的是，这是梁文星教授团队围绕“微生物诱导基因沉默（MIGS）防控灰霉病”方向连续发表的第二篇代表性成果。此前，该团队在Journal of Integrative Plant Biology发表了题为 “Engineered Yarrowia lipolytica inducing gene silencing confers control ability against gray mold in plants” 的研究论文，以能在番茄、苜蓿等多种作物上高效定殖的单细胞真核生物——解脂耶氏酵母（Yarrowia lipolytica）为底盘，开发出了针对“多靶点”的灰霉病防控MIGS系统。

　　两篇文章从底盘微生物（单细胞真菌和丝状真菌）、靶标设计（多靶点和单靶点）与递送方式等多个维度，系统构建了“MIGS绿色防控灰霉病”的技术体系，充分证明了MIGS作为一种“活体、原位、可编程”的RNA农药应用策略，既能有效突破裸露dsRNA在稳定性与递送效率上的瓶颈，又能将微生物自身固有的生防作用与RNAi有效结合，集不同有害生物综合管理（IPM）技术为一体（图2），为灰霉病等设施园艺气传病害的绿色、精准、可持续治理提供了具有产业化前景的解决方案。

　　青岛农业大学植物医学学院刘孟洁副教授为论文第一作者，已毕业硕士研究生杨帆为共同第一作者，梁文星教授为唯一通讯作者，团队张宁副教授、在读本科生郑惠文和杨笑然参与了论文的研究工作。本研究得到国家自然科学基金、山东省重点研发计划、山东省“双百计划”及山东省泰山学者工程等项目的资助。

　　图2. 利用生防微生物开发MIGS技术防治植物病害的工作模型

　　相关论文信息：

　　[1] Liu, M., Yang, F., Zheng, H., Yang, X., Zhang, N., and Liang, W. (2026). Engineered biocontrol microbe-induced gene silencing boosts its antifungal activity to Botrytis cinerea. Horticulture Research, uhag348. https://doi.org/10.1093/hr/uhag348.

　　[2] Liu, M., Shen, H., Li, J., Hao, M., Sun, Y., and Liang, W. (2026). Engineered Yarrowia lipolytica inducing gene silencing confers control ability against gray mold in plants. J. Integr. Plant Biol. 00: 1-17. https://doi.org/10.1111/jipb.70364.