由 Pyricularia grisea（灰梨孢）引起的穗颈瘟病（blast disease）是珍珠粟（pearl millet）上的主要生物限制因子，可导致显著的产量损失。在本研究中，研究人员从收集自不同地点的感染叶片样本中获得了三十个 Pyricularia 分离株，其中基于致病力测定，MgPM1 被鉴定为毒性最强的分离株。研究人员筛选了从根际分离的总共五十四株 Bacillus spp.（B1-B54）和十株 Trichoderma spp.（T1-T10）的拮抗活性，其中 Bacillus stercoris B51 在体外条件下对 MgPM1 显示出最高的菌丝抑制率（72.16%）。分离株 B51 展示了多种植物促生长（PGP）和生物防治性状，包括吲哚-3-乙酸（IAA）产生、铁载体（siderophore）产生、氨合成、柠檬酸盐利用以及水解酶（淀粉酶、纤维素酶、木聚糖酶和脂肪酶）的分泌。抗菌肽基因（ituD、srfA、β-1,3-葡聚糖酶（β-1,3-glucanase））的存在以及经 GC-MS 鉴定的代谢物如 2,4-二叔丁基苯酚（2,4-di-tert-butylphenol）、丁基羟基甲苯（BHT）、十六烷酸（hexadecanoic acid）、9,12-十八碳二烯酸（9,12-octadecadienoic acid）和角鲨烯（squalene），表明其具有很强的抗真菌潜力。与这些功能属性一致，在盆栽培养条件下，应用 B51 滑石粉基制剂（拌种 10 g kg-1加上土壤施用 2.5 kg ha-1）将穗颈瘟病发病率显著降低至 22.47%，同时增强了植物防御相关酶的活性。本研究首次详细探讨了 Bacillus stercoris 在可控条件下对珍珠粟中 Pyricularia grisea 的生物防治潜力。
该研究论文发表于《Physiological and Molecular Plant Pathology》。珍珠粟（Pennisetum glaucum (L.) R. Br.）是重要的谷物和饲料作物，在热带和亚热带地区具有极高的适应性。然而，由 Pyricularia grisea（灰梨孢，俗称穗颈瘟病病原）引起的穗颈瘟病（blast disease）近年来日益流行，成为珍珠粟生产和 forage 质量的主要限制因子，可导致严重的产量损失。目前商业品种因病原菌的高度遗传变异性而普遍感病，化学杀菌剂虽有效但存在环境残留毒性和病原菌抗药性等风险。因此，研究人员致力于寻找可持续的生态友好替代策略，特别是利用根际有益微生物（如 Bacillus spp.）进行生物防治。
研究人员从印度珍珠粟种植区的病叶中分离纯化 Pyricularia 分离株，并从健康植株根际土壤中分离细菌和真菌（Trichoderma）。通过体外双板对峙培养法（dual plate confrontation assay）筛选对强毒力分离株 MgPM1 具有拮抗作用的微生物，并锁定 Bacillus stercoris B51 进行深入表征。研究人员利用 16S rRNA、gyrA 和 gyrB 多基因序列分析进行菌种鉴定；通过定性测定评估其植物促生长（PGPR）性状（如 IAA、氨、铁载体、柠檬酸盐利用）及水解酶（纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶、脂肪酶）活性；通过 PCR 检测抗菌次生代谢物合成基因（ituD、srfA、β-1,3-glucanase）；利用 GC-MS 分析 B51、病原菌及二者互作后的次级代谢产物；选取关键代谢物和病原菌毒力蛋白进行分子对接（Molecular docking）分析；制备滑石粉基（talc-based）生物制剂并评估其储存稳定性；在温室盆栽条件下设置不同施用方式（拌种、土壤施用、叶面喷施及组合）评估 B51 对病害的防治效果及植株防御酶（过氧化物酶 PO、多酚氧化酶 PPO、苯丙氨酸解氨酶 PAL）的诱导情况。
3.1. 珍珠粟穗颈瘟病菌 Pyricularia 不同分离株的分离与表征
研究人员从病叶中分离出 30 个 Pyricularia 分离株（MgPM1 至 MgPM30），经形态学、分子（ITS 和 TEF1-α 序列）鉴定及柯赫法则验证，确认其为病原。通过温室致病力测定，MgPM1 显示最高的病情指数（PDI 28.23%），被确定为后续实验用强毒力分离株。
3.2. 根际微生物的分离及对抗 P. grisea 的筛选
研究人员从珍珠粟根际分离出 54 株细菌和 10 株 Trichoderma。通过双板对峙培养，Bacillus stercoris B51 对 MgPM1 的菌丝生长抑制率最高，达 72.16%。
3.3. 有效拮抗细菌的基因鉴定
通过对 B51 的 16S rRNA、gyrA 和 gyrB 基因测序及 BLAST 比对和系统发育分析，确认 B51 为 Bacillus stercoris，与 GenBank 中相应序列相似性极高，且系统发育树中聚为一支。
3.4. 抗菌生物合成基因的鉴定
研究人员通过 PCR 检测，在 B51 中扩增出预期大小的 ituD（约 1200 bp，iturin 合成）、srfA（约 600 bp，surfactin 合成）和 β-1,3-glucanase（约 400 bp）基因条带，证实其具有合成脂肽类抗生素和真菌细胞壁降解酶的遗传潜力。
3.5. B. stercoris B51 的 PGPR 活性评估
B51 在定性测定中表现出明显的水解酶（纤维素酶、淀粉酶、木聚糖酶、脂肪酶）活性圈，并能产生 IAA（暗粉色）、氨（棕色）、铁载体（橙色晕圈），利用柠檬酸盐（变蓝），且甲基红（MR）和伏-波（VP）试验呈阳性，具备典型的 PGPR 特性。
3.6. B51、MgPM1 及二者互作的二级代谢产物分析
GC-MS 分析显示，B51 单独培养物中富含 2,3,5-三甲基吡嗪等挥发性和半挥发性代谢物；MgPM1 单独培养物以脂肪酸和甾醇类（如 10-羟基十八酸、9-十八碳烯-1-醇）为主；二者互作后代谢物谱更为复杂，检测出包括 2,4-二叔丁基苯酚、BHT、亚麻酸、角鲨烯等具有抗菌或诱导防御潜力的化合物。KEGG 富集分析显示 Bacillus 的代谢集中在氨基酸代谢、TCA 循环等途径。
3.6.1. 生物活性代谢物的计算机（in silico）分子对接评估
研究人员选取 GC-MS 中的 15 种主要代谢物与 5 种病原菌毒力蛋白（如 NADPH-细胞色素 P450 还原酶、MAP 激酶等）进行分子对接。结果显示 2,4-二叔丁丁基苯酚和苯并丙酸衍生物等化合物具有较低的结合能（如 -7.2 kcal/mol），提示其可能通过干扰病原菌关键蛋白发挥抑制作用，但需实验验证。
3.6.2. B. stercoris B51 滑石粉制剂的储存活力
制备的滑石粉制剂在 120 天储存期内，活菌数从 7.83 × 108CFU g-1降至 1.60 × 108CFU g-1，虽逐渐下降但仍保持一定活性，120 天时存活率为初始的约 20.44%。
3.7. 温室条件下 B. stercoris B51 对抗 P. grisea 的评估
在 13 个处理中，拌种（10 g kg-1）结合土壤施用（2.5 kg ha-1，T6）的处理防效最佳，在接种后 60 天病情指数（PDI）仅为 22.47%，病害发生率（70 天）为 26.93%，并显著促进植株增高（88.0 cm），优于单一施用方式及化学杀菌剂（多菌灵）部分处理。
3.8. 防御酶分析
研究人员检测了植株防御酶动态，发现 B51 处理（尤其是 T6 和 T9）能显著诱导过氧化物酶（PO）、多酚氧化酶（PPO）和苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性，峰值出现在接种后第 7 天，表明 B51 能激活宿主的诱导系统抗性（ISR）。
在讨论部分，研究人员指出珍珠粟穗颈瘟病日益严峻，化学防治存在弊端，而根际 Bacillus spp. 是有效的生物防治资源。本研究首次详细报道了 Bacillus stercoris B51 对珍珠粟穗颈瘟病的拮抗作用。B51 通过产生活性氧、水解酶、铁载体及抗菌基因（iturin, surfactin）产物等多机制抑制病原菌，其挥发性和非挥发性代谢物（经 GC-MS 和对接预测）可能协同作用。温室实验证实拌种加土壤施用的滑石粉制剂能有效降低病害、促进生长并诱导防御酶。研究人员也指出了本研究的局限，如 GC-MS 无法检测非挥发性脂肽、分子对接需生化验证、制剂货架期需进一步优化（如微胶囊化），且盆栽结果需经多地点田间试验验证。结论指出，Bacillus stercoris B51 在可控条件下对 P. grisea 具有显著拮抗和促生作用，具生态防治开发潜力，但需进一步田间和制剂稳定性研究。
