“飞行特工”：食蚜蝇作为多功能工具实现草莓灰霉病生物防治、有益微生物传播与授粉服务的协同增效

《Journal of Pest Science》：‘Flying agents’: hoverflies as a multitool for pollination, vectoring of beneficial microbes and biological control of grey mould disease in strawberries

　　本研究针对化学农药依赖导致的生态功能破坏与病原菌抗性加剧问题，创新性地将食蚜蝇（Eupeodes corollae）与拮抗酵母Metschnikowia fructicola相结合，开发了一种集授粉、微生物载体传递与病害防控于一体的“飞行特工”系统。通过温室实验证实，食蚜蝇可高效携带并传递M. fructicola至草莓花朵，显著降低灰霉病（Botrytis cinerea）感染率（冷藏14天后病斑面积减少50–70%），同时提升果实形状品质。该研究为IPPM（Integrated Pest and Pollination Management）提供了新范式，推动园艺作物绿色生产。

　　

在全球传粉昆虫数量锐减与农药抗性加剧的双重压力下，如何协调作物病虫害防控与生态服务功能维护已成为现代农业可持续发展的核心挑战。草莓（Fragaria × ananassa）作为高经济价值作物，其花期易受灰霉病（Botrytis cinerea）侵袭，传统化学杀菌剂不仅易诱发病原菌抗性，还对传粉昆虫及环境造成负面影响。为此，研究者尝试将“以虫治虫”与“以菌抑菌”策略融合，探索非蜜蜂类传粉者——食蚜蝇（Eupeodes corollae）在传播有益微生物方面的潜力，以期构建一种多功能的绿色防控体系。

本研究通过体外拮抗实验、昆虫载体传递验证及温室模拟试验，系统评估了食蚜蝇携带酵母Metschnikowia fructicola（菌株UDA10）抑制草莓灰霉病的综合效果。关键技术包括：①双培养对峙实验量化酵母对病原菌的抑制率；②食蚜蝇体表酵母携带与转移能力检测；③网袋隔离条件下食蚜蝇访花传递微生物的效能分析；④果实品质（重量、形状指数）与采后病害严重度（病斑面积、菌丝覆盖度）的多维度评价。

研究结果

1. M. fructicola对B. cinerea的拮抗活性

通过双培养实验发现，M. fructicola可显著抑制B. cinerea菌丝生长，其中垂直于酵母条带的菌落半径抑制率达54.65±1.12%，平行方向抑制率为24.30±7.25%（p<0.01），表明该酵母通过竞争营养空间或分泌抑菌物质有效遏制病原菌扩展。

2. 食蚜蝇对酵母的携带与传递能力

实验室条件下，暴露于M. fructicola培养板的食蚜蝇可在1小时内将酵母细胞转移至无菌平板（CFU=390.0±140.0），且连续三次体表洗涤仍能检测到大量酵母存活（p=0.675），证实其作为微生物载体的可靠性。

3. 食蚜蝇向草莓花朵传递酵母的效果

网袋实验中，经酵母处理的食蚜蝇访花后，花朵表面酵母菌落数（491.0±163.3 CFU/0.1 mL）显著高于清水（36.4±14.2）或培养基对照组（46.7±19）（p<0.01），且花朵发育阶段（新鲜/衰老）对传递效率无显著影响，说明食蚜蝇在不同花期内均能稳定传递微生物。

4. 果实品质与病害防控效果

食蚜蝇访花（无论是否携带酵母）均显著改善草莓果实形状质量（评分提升至3.61–3.71，对照组为3.02–3.09，p<0.001）。采后冷藏14天，“食蚜蝇+酵母”处理组病斑指数降低50–70%，菌丝覆盖度显著低于单一病原接种组（p<0.001），且效果与直接喷洒酵母相当（p=0.795），证明昆虫媒介传递可实现精准靶向防控。

结论与展望

本研究首次将食蚜蝇拓展为“飞行特工”，实现授粉、微生物传播与病害抑制的三重生态服务整合。其创新性在于：①突破传统蜜蜂媒介技术的局限，利用食蚜蝇的广布性（欧亚及北美农业系统）与幼虫捕食性（控制蚜虫等害虫），提升IPPM的综合效益；②通过微生物-昆虫互作优化果实商品性状，为减少化学投入提供新路径。未来需进一步探索酵母制剂稳定性、田间规模化应用及与其他天敌昆虫的协同机制，推动该策略在多种园艺作物中的适配性。