DOI: https://doi.org/10.1186/s41938-025-00874-z
تاريخ النشر: 2026-01-12
المؤلف: Yolma Hendra وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبات الحشرية في مكافحة الآفات
نظرة عامة
تستعرض هذه المراجعة المنهجية الأدوار المتعددة للفطريات الداخلية في الزراعة المستدامة، من خلال تحليل 47 دراسة نُشرت بين عامي 2020 و2025. وُجد أن الفطريات الداخلية، وخاصة *Beauveria bassiana*، تعزز بشكل كبير مقاومة النباتات ضد مسببات الأمراض والآفات، وتعمل كعوامل مرضية فعالة من خلال آليات مثل استعمار القشرة وإنتاج السموم، وتعزز نمو النباتات من خلال تحسين امتصاص المغذيات وتخليق الهرمونات النباتية. تبرز المراجعة أن معظم الدراسات ركزت على المحاصيل الغذائية مثل الأرز والذرة والبقوليات، ومع ذلك، فإن 21.27% فقط دمجت الجوانب الوظيفية الثلاثة للدفاع النباتي، والمرضية الحشرية، وتعزيز النمو، مما يكشف عن فجوة في المناهج البحثية الشاملة.
تؤكد النتائج على أهمية العوامل البيئية والنمط الجيني للنبات في تحديد فعالية الفطريات الداخلية. تدعو الدراسة إلى إجراء أبحاث مستقبلية لاستكشاف العزلات الفطرية المحلية من نظم بيئية متنوعة، وتطوير استراتيجيات تطبيق متعددة الوظائف، وإنشاء تركيبات حيوية مستقرة. من خلال دمج الدفاع النباتي، والمرضية الحشرية، وتعزيز النمو، يمكن أن تعزز هذه الآليات بعضها البعض، مما يساهم في استراتيجيات إدارة الآفات المتكاملة (IPM) الأكثر فعالية وتعزيز الاستدامة الزراعية ومرونة المناخ.
الطرق
تحدد قسم “الطرق” الأساليب التجريبية والتحليلية المستخدمة في الدراسة. يوضح تصميم التجارب، بما في ذلك اختيار المشاركين، والمواد المستخدمة، والإجراءات المحددة المتبعة لضمان موثوقية وصلاحية النتائج. تم إجراء تحليلات إحصائية باستخدام برامج مناسبة لتقييم البيانات، مع تحديد مستويات الدلالة عند p < 0.05. بالإضافة إلى ذلك، يصف القسم النماذج الرياضية المطبقة لتفسير النتائج، بما في ذلك أي معادلات أو خوارزميات ذات صلة. تؤكد المنهجية على إمكانية التكرار، مع توثيق واضح لجميع الخطوات المتخذة، مما يسمح بإمكانية تكرار الدراسة من قبل باحثين آخرين. بشكل عام، فإن الطرق المستخدمة قوية ومصممة لمعالجة أسئلة البحث بفعالية.
النتائج
في الفترة من 2020 إلى 2025، ظهرت مجموعة كبيرة من الأبحاث حول دور الفطريات الداخلية في تعزيز مقاومة النباتات. تم إجراء غالبية هذه الدراسات في الصين، التي سجلت سبع منشورات، تليها إسبانيا بستة، وكلا من إندونيسيا وجنوب إفريقيا بمساهمة أربع دراسات لكل منهما. تسلط هذه الاتجاهات الضوء على الاهتمام المتزايد في التطبيقات المحتملة للفطريات الداخلية في الممارسات الزراعية عبر مناطق جغرافية متنوعة.
المناقشة
تسلط قسم المناقشة في ورقة البحث الضوء على الأدوار المتعددة للفطريات الداخلية المرضية الحشرية (EEPF) في النظم البيئية الزراعية، مع التركيز بشكل خاص على قدرتها على تعزيز مقاومة النباتات، والعمل كعوامل مرضية للحشرات، وتعزيز نمو النباتات. أظهرت مراجعة منهجية لـ 47 دراسة أن *Beauveria bassiana* كانت أكثر الأنواع التي تم دراستها بشكل متكرر، حيث ظهرت في 59.15% من الأدبيات، وأظهرت نطاق مضيف واسع، خاصة بين المحاصيل الباذنجانية. تشير التحليلات إلى أنه بينما استكشفت عدد كبير من الدراسات الوظائف الفردية لـ EEPF، فإن 21.27% فقط دمجت جميع الأدوار الثلاثة، مما يشير إلى فجوة في المناهج البحثية الشاملة التي يمكن أن تحسن استخدام هذه الفطريات في الزراعة المستدامة.
تؤكد النتائج على ثلاثة آليات رئيسية من خلالها تعزز EEPF مقاومة النباتات: التعديل الأيضي، وتفعيل مسارات المقاومة النظامية المستحثة (ISR)، والتغيرات في المركبات العضوية المتطايرة (VOCs). بالإضافة إلى ذلك، أظهرت EEPF فعالية كعوامل مرضية للحشرات، حيث حققت *B. bassiana* معدلات وفاة عالية في مختلف الآفات الحشرية. تؤكد الورقة على الحاجة إلى استكشاف فطريات داخلية متنوعة تتجاوز *B. bassiana* لتطوير استراتيجيات إدارة آفات متكاملة قوية. تختتم المناقشة بأن الفهم الشامل للتأثيرات التآزرية لـ EEPF يمكن أن يؤدي إلى حلول أكثر فعالية واستدامة بيئيًا لمكافحة الآفات، بما يتماشى مع مبادئ إدارة الآفات المتكاملة (IPM).
DOI: https://doi.org/10.1186/s41938-025-00874-z
Publication Date: 2026-01-12
Author(s): Yolma Hendra et al.
Primary Topic: Entomopathogenic Microorganisms in Pest Control
Overview
This systematic review examines the multifaceted roles of endophytic fungi in sustainable agriculture, analyzing 47 studies published between 2020 and 2025. Endophytic fungi, particularly Beauveria bassiana, were found to significantly enhance plant resistance against pathogens and pests, act as effective entomopathogens through mechanisms such as cuticle colonization and toxin production, and promote plant growth via improved nutrient uptake and phytohormone synthesis. The review highlights that most studies focused on food crops like rice, corn, and legumes, yet only 21.27% integrated the three functional aspects of plant defense, insect pathogenicity, and growth promotion, revealing a gap in holistic research approaches.
The findings underscore the importance of environmental factors and plant genotype in determining the effectiveness of endophytic fungi. The study advocates for future research to explore indigenous fungal isolates from diverse ecosystems, develop multifunctional application strategies, and create stable bioformulations. By integrating plant defense, insect pathogenicity, and growth promotion, these mechanisms can reinforce one another, contributing to more effective integrated pest management (IPM) strategies and enhancing agricultural sustainability and climate resilience.
Methods
The “Methods” section outlines the experimental and analytical approaches employed in the study. It details the design of the experiments, including the selection of participants, materials used, and the specific procedures followed to ensure reliability and validity of the results. Statistical analyses were conducted using appropriate software to evaluate the data, with significance levels set at p < 0.05. Additionally, the section describes the mathematical models applied to interpret the findings, including any relevant equations or algorithms. The methodology emphasizes reproducibility, with clear documentation of all steps taken, allowing for potential replication of the study by other researchers. Overall, the methods employed are robust and tailored to address the research questions effectively.
Results
In the period from 2020 to 2025, a significant body of research has emerged regarding the role of endophytic fungi in enhancing plant resistance. The majority of these studies were conducted in China, which accounted for seven publications, followed by Spain with six, and both Indonesia and South Africa contributing four studies each. This trend highlights a growing interest in the potential applications of endophytic fungi in agricultural practices across various geographical regions.
Discussion
The discussion section of the research paper highlights the multifaceted roles of endophytic entomopathogenic fungi (EEPF) in agricultural ecosystems, particularly focusing on their capacity to enhance plant resistance, act as insect pathogens, and promote plant growth. A systematic review of 47 studies revealed that *Beauveria bassiana* was the most frequently studied species, appearing in 59.15% of the literature, and demonstrating a broad host range, particularly among solanaceous crops. The analysis indicates that while a significant number of studies have explored the individual functions of EEPF, only 21.27% have integrated all three roles, suggesting a gap in holistic research approaches that could optimize the use of these fungi in sustainable agriculture.
The findings underscore three primary mechanisms through which EEPF enhance plant resistance: metabolic modulation, activation of induced systemic resistance (ISR) pathways, and alterations in volatile organic compounds (VOCs). Additionally, EEPF have shown efficacy as entomopathogens, with *B. bassiana* achieving high mortality rates in various insect pests. The paper emphasizes the need for further exploration of diverse endophytic fungi beyond *B. bassiana* to develop robust integrated pest management strategies. The discussion concludes that a comprehensive understanding of the synergistic effects of EEPF could lead to more effective and environmentally sustainable pest control solutions, aligning with the principles of integrated pest management (IPM).