根肿病是由专性寄生菌-芸臺根肿菌（Plasmodiophora brassicae Woron.）侵染大白菜、油菜等十字花科作物所引起的一种毁灭性的土传病害。近几十年来，根肿病在全球范围内广泛传播，危害日益严重，已成为十字花科作物优质、高产主要限制因子之一。在田间环境下根肿病极难防控，相比于抗病品种选育和化学杀菌剂，使用以枯草芽胞杆菌（Bacillus subtilis）XF-1为代表的生防菌制剂因具有安全、环保、高效等优点已成为当前防控根肿病最理想手段。然而，在田间条件下，用于防控根肿病的生防菌制剂施用方式以根系接种为主，操作方法较为复杂，同时需要投入大量的人力、物力，不利于其在以设施农业为核心的现代化农业体系中推广应用。因此，探索叶面喷施等更为简便化的施用方法对根肿病的防控效果及其背后的物质基础和作用机制，对回答如何开展以根肿病为代表的土传病害的简便化防控具有重要的意义。

该研究证实了喷施接种生防菌XF-1能有效防控大白菜根肿病，阐述了fengycin在XF-1防控大白菜根肿病中扮演的关键角色及相关分子机制，为大白菜根肿病的简便化防控提供了理论依据。

首先，作者比较根系浇灌和叶表喷施两种施用方式对生防菌XF-1防控根肿病效果的影响，发现与空白对照相比，无论是浇灌还是喷施XF-1，大白菜根肿病的相对病情指数和发病率均显著下降（图1），表明喷施XF-1能有效防控大白菜根肿病。

图1 生防菌XF-1对大白菜根肿病的防控效果

（图源：He P, et al., Journal of Cellular Physiology, 2023）

其次，作者定点敲除XF-1中fengycin的编码基因ppsB，发现敲除ppsB基因后XF-1丧失了合成fengycin的能力，同时ΔppsB突变体对根肿菌休眠孢子的裂解效果和对根肿病的防控能力均显著下降（图2）。此外，相比于XF-1野生型，ΔppsB还丧失了抑制根肿菌侵染大白菜根毛的能力。以上结果说明fengycin在XF-1对抗根肿菌中扮演了关键角色。

图2 敲除ppsB基因引起XF-1的抗生活性和防病效果变化

（图源：He P, et al., Journal of Cellular Physiology, 2023）

接着，作者分析了ppsB基因对XF-1在大白菜叶表黏附和叶片、根系中定殖能力的影响，发现ΔppsB突变体在大白菜叶表的黏附效率及其在叶片、根系中的定殖数量都没有显著变化。相比之下，同一时间点喷施处理中XF-1在大白菜根系中定殖数量比浇灌处理中约高10倍，但喷施XF-1中ppsB基因的表达水平显著高于浇灌处理（图3）。

图3 不同施用模式下XF-1在根系中定殖数量和ppsB基因的表达水平的差异

（图源：He P, et al., Journal of Cellular Physiology, 2023）

进一步，作者评估了fengycin在XF-1诱导大白菜对根肿病菌系统抗性中的贡献。结果表明，XF-1主要通过JA和SA途径诱导大白菜对根肿病的抗性；ΔppsB突变体处理组大白菜根系中的JA和SA含量均显著下降，同时JA和SA信号通路中抗性相关基因的表达水平也显著下调。

图4 Fengycin增强了XF-1对JA和SA信号通路的诱导效果

（图源：He P, et al., Journal of Cellular Physiology, 2023）