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青霉属是自然界中常见的一种真菌，分布范围非常广泛，常分布于土壤、空气、食物、腐生物、木材等基质上。我们平常放久的面食、腐烂的水果长出的一些青色或绿色的“毛毛”，就是青霉了。正是因为生长时菌落呈青绿色，因此得名“青霉”，又因它的菌丝在显微镜下看如同一把把的扫帚，所以在1809年，科学家们以帚状的英文“
Penicillus”作为其拉丁名。
▲青霉显微镜图 | 图源：慕恩生物
虽然发现如此之早，但青霉的第一次高光时刻要追溯到1928年,英国科学家弗莱明(Alexander Fleming)在培养葡萄球菌的平板培养皿中发现，在污染的青霉菌周围没有葡萄球菌生长，从而发现了青霉素，并在二战期间拯救了数千万人的性命。从此，青霉便以抗生素的缔造者家喻户晓，成为研究界的香饽饽。
▲图源：网络
至今已被报道的青霉属有300多种，因能产生许多具抗菌、抗肿瘤和抗病毒功能的活性次生代谢产物，而被广泛应用于药物的研制、工业原材料的制备、新型酶制剂的筛选以及食品加工业、农业生防等各个领域。
而在农业领域的生防应用中发现,青霉对很多植物病原菌都具有拮抗作用。正如生防木霉中有大名鼎鼎的哈茨木霉
（Trichoderma harzianum），青霉中则以拜赖青霉
（Penicillium bilaii）为代表，其具有出色的防病、抗逆、解磷功能，可谓“全能选手”。
尤其近年来，全国各地重茬病害频繁爆发，气候条件持续恶化（干旱、高温、台风），都使得农户种植越来越难。就连大家自诩的土壤“不缺磷”，实际上能被作物利用的有效磷极少，磷肥利用率也仅有10%～25%，作物仍然深陷缺磷的窘境之中。化肥农药的治标不治本，带来的是种植成本越来越高，产量却越来越低、品质越来越差。
拜赖青霉菌正是肩负此重任，在防病、抗逆、解磷之路上的研究越来越深入，其作用机理也得到进一步的揭示。1、作用机理一：分泌丰富的代谢产物（防病）（1）分泌抗菌物质：青霉属真菌在生长过程中能够分泌不同的代谢物质，目前已报道有1300种以上不同的代谢产物，它们普遍具有抗菌、抗虫等活性。
其中，
拜赖青霉可通过分泌一些生物碱或者萜类化合物使病原菌的菌丝致畸，从而抑制病原菌的生长，对尖孢镰刀菌（枯萎病）、大丽轮枝菌（黄萎病），柑橘炭疽病菌等多种病原菌都有较强的抑制活性。Nakahara等报道从拜赖青霉提取物中分离到3种具有活性的化合物，且杀菌活性高达98%。
（2）产生酶类物质破坏病原菌细胞壁：拜赖青霉可产生包括淀粉酶、纤维素酶、几丁质酶、β-葡萄糖苷酶、木质素酶、蛋白酶、角蛋白酶等在内的多种高活性酶类，这些酶类物质能有效破坏病原菌细胞壁，进而抑制病原菌生长。
2、作用机理二：诱导植物产生抗性（抗逆）（1）诱导植物进入防御状态一方面，
拜赖青霉的代谢产物、菌丝或孢子可以刺激植物细胞壁的木质化。木质化不仅增强了细胞壁的机械强度，还降低了细胞壁对胞外酶降解的敏感性，使得病原菌的致病毒素和营养物质的扩散得到了限制；另一方面，
拜赖青霉也能通过诱导植物防御酶的大量产生，从而提高植物对病原菌的抗性。
（2）分泌激素活性物质抗逆拜赖青霉还能分泌出像吲哚乙酸（IAA）、赤霉素（GA）等多种激素活性物质，参与作物生长发育，促进作物根系粗壮与扩大，提高养分在作物体内的转化效率，从而提高作物对低温、干旱、倒伏等非生物逆境的抵御能力。
▲左：无P.b（拜赖青霉）定植 | 右：P.b（拜赖青霉）定植
3、作用机理三：溶解土壤的不溶磷（解磷）自1970年Agnihotri发现
拜赖青霉能将磷矿粉中的80%的磷溶解开始，拜赖青霉最早便以解磷菌的身份开始亮相。拜赖青霉会分泌一些酸性物质（如柠檬酸、草酸）或酶类物质（如磷酸酶、植酸酶），溶解土壤中的难溶性无机磷和有机磷，提高土壤可利用磷的含量，增加土壤肥力，节约磷肥的使用量。
▲拜赖青霉 | 慕恩生物
此外，拜赖青霉还可与植物共生，通过缠绕在植物根系上，增加了根系的表面积，从而吸收到更多的磷源，并且将其转化传递给寄主植物。
有研究发现，在接种拜赖青霉的缺磷土壤中的小麦，植株干物质重增加16%，植株吸收的总磷增加14%，同时施磷灰石的土壤接种拜赖青霉时磷的释放增加11%。▲拜赖青霉解磷示意图 | 网络
慕恩生物一直致力于拜赖青霉的筛选及产业化的研究。我们严格设置菌株筛选的各个环节的关卡，比如采样，我们会选择植株的根系样品，因为根系上分离的菌株更易于定植根系；筛选，我们会从耐盐碱，耐高低温等各个方面测试，最终选择优势菌株进行盆栽试验，而只有盆栽上增产10%以上的菌株才有机会被我们进行到大田实验，最后从配方，剂型等一步步筛选淘汰以获最优质的菌株进行生产。
▲菌护盾对玉米根系的促生作用 | 慕恩生物
我们用了3年时间，从1000多株菌中筛选得到一株能耐PH3~PH11，15%盐度的拜赖青霉，在山东、河南、河北、广东等多地多点进行田间试验，这株菌不仅能在小麦、玉米上稳定定殖，还能使小麦增产10%以上，使大豆增产23%以上，使玉米增产3~15%以上，并且增强了玉米的抗茎腐病及抗倒伏能力。
▲PH3-PH11仍能生存且发挥正常功效
▲能耐受15%的盐度
通过赋予拜赖青霉功能更强大、效果更稳定的配方，我们得到了以其为主要活性物质的微生物菌剂——
菌护盾™，其优异的防土传病害、抗逆环境、解磷功能，为作物构建了真正可信赖的微生物盾牌！
（声明：本文原创自【慕恩农业】公众号，转载请联系授权！）
