导读：针对‘玉露香’梨采后易受黑斑病侵染、化学防控存在安全隐患的问题，科研团队选用一株解淀粉芽孢杆菌菌株开展系统探究。研究通过抑菌实验、动物安全性评价、果实活体接种试验，并结合转录组测序与生理生化检测，证实该菌株不仅能直接抑制致病真菌生长，还可激活梨果自身的多重防御通路，显著降低病害发生程度，且具备良好的生物安全性，为梨采后绿色保鲜提供了兼具效果与安全保障的新路径。

研究背景

1. 优质梨果采后病害损失严重，产业亟需绿色解决方案

‘玉露香’梨作为优质特色梨品种，凭借出众的口感与风味深受市场欢迎，但在采摘、运输与贮藏过程中极易受到真菌侵染，黑斑病是造成烂果、减产、降质的主要采后病害之一。病害快速蔓延不仅带来直接的经济损耗，还会影响果品的商品价值与供应链稳定，开发安全高效的防控手段已成为梨产业高质量发展的迫切需求。

2. 化学保鲜局限突出，生物防控成为替代主流方向

当前采后病害防控仍以化学杀菌剂为主，长期大量使用易导致病原菌耐药性上升、农药残留超标、环境污染等一系列问题，与消费者对安全健康果品的需求、国家对绿色农业的要求相悖。生物防控因环境友好、安全性高、不易产生抗性等优势，逐渐成为替代化学保鲜的核心研究方向，其中芽孢杆菌类生防菌更是因适应性强、抑菌谱广而备受关注。

3. 生防机制解析不足，安全性与分子证据有待完善

尽管芽孢杆菌用于果蔬采后保鲜已有不少报道，但多数研究停留在效果验证阶段，对菌株如何激活果实自身免疫、调控哪些关键基因与代谢通路的系统解析并不充分。同时，作为直接用于食品的生防制剂，菌株的急性经口毒性等安全数据往往被忽视，缺乏完整的 “效果 + 机制 + 安全” 证据链，限制了生防菌的产业化应用。

核心内容

1. 生防菌株安全性与抑菌效果得到双重验证

该研究对所选芽孢杆菌菌株进行了系统的效果与安全性评价。结果显示，该菌株对黑斑病致病菌具有强烈的体外抑制作用，能明显阻碍病原菌菌丝生长。在动物急性毒性实验中，受试动物未出现任何中毒表现与死亡情况，证明该菌株在试验剂量范围内属于实际无毒级别，具备用于食品保鲜的安全基础。在梨果活体实验中，经菌株处理的果实病害程度显著减轻，病斑扩展速度大幅放缓。

2. 转录组与生理实验揭示系统诱导抗病新机制

研究团队利用转录组测序技术，分析了菌株处理后果实的基因表达变化，筛选出大量差异表达基因，并富集到多条与免疫相关的通路。同时，生理指标检测显示，多个防御相关酶的活性明显上升，酚类与黄酮类抑菌物质大量积累。实验进一步证实，该菌株不仅能在接触部位抑制病菌，还能引发未接触部位产生抗性，说明其可激活梨果全身的免疫响应，形成系统性保护。

亮点价值

1. 科学亮点：构建 “分子 + 生理” 双重证据的生防机制体系

该研究突破传统生防研究只测效果、浅析机制的模式，将转录组全局分析与关键防御通路验证相结合，明确了苯丙烷代谢、植物激素信号传导、抗氧化系统等在生防过程中的核心作用，系统阐明了 “直接抑菌 + 诱导抗病” 的双重机制，完善了芽孢杆菌对梨果采后病害的防控理论，为同类生防机制研究提供了可参考的范式。

2. 应用价值：提供效果可靠、安全合规的保鲜新资源

相较于多数仅报道抑菌效果的研究，该工作补充了关键的急性经口毒性数据，满足生防制剂产业化前的安全准入要求。“ZG2 菌株通过直接抑菌与诱导抗性双重途径防控梨黑斑病”（Qin et al., 2026）。研究所用菌株来源安全、效果稳定、机制清晰，可直接开发为梨采后生物保鲜剂，替代化学杀菌剂，契合绿色仓储、清洁果品的产业升级方向。

图文赏析

图 1 解淀粉芽孢杆菌 ZG2 的形态特征

图 4 解淀粉芽孢杆菌 ZG2 对遭受链格孢菌侵染的‘玉露香’梨的生防效果

图 5 解淀粉芽孢杆菌 ZG2 在梨果实中诱导产生的系统抗病性（ISR）

图 9 解淀粉芽孢杆菌 ZG2 对‘玉露香’梨采后黑斑病的生防机制示意图

结论展望

1. 研究总结

此项研究围绕‘玉露香’梨采后黑斑病的绿色防控，完成了从菌株效果评价、安全性验证到分子机制解析的完整探究。研究证实，目标解淀粉芽孢杆菌可通过抑制病原菌生长与激活果实自身免疫双重方式发挥作用，涉及多条防御代谢通路的协同调控，同时具备优异的生物安全性，是一种高效、安全、机理明确的采后生物防控资源，为梨及其他果品采后保鲜提供了重要的理论与材料支撑。

2. 未来展望

基于该研究成果，后续可进一步优化菌株发酵工艺与制剂配方，开发粉剂、水剂等不同剂型，提升贮藏稳定性与田间适用性；同时可结合复合配伍、诱导子协同等策略，进一步提升防控效果。此外，可将该菌株拓展应用到苹果、桃等其他易腐烂果品，构建跨品类的生物保鲜技术体系，推动生物防控技术从实验室走向规模化仓储应用，加速实现采后果蔬的零化药保鲜。

通讯作者

张晓宇：山西农业大学食品科学与工程学院研究员。研究方向：农产品贮藏加工。

田世平：中国科学院植物研究所 植物多样性与特色作物国家重点实验室研究员，博导。研究方向：园艺产品采后生物学；果实成熟机理与品质保持的生物化学基础；病原真菌致病性与毒素调控的分子机制。

资助基金

山西农业大学科技创新增效项目（项目编号：CXGC202417）

原文链接

https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2026.149581