工程化内生微生物群促进作物健康并抑制土传疾病

在《园艺研究》上发表的一项新研究中,中国科学院亚热带农业研究所的研究小组证明,设计的合成微生物群落(SynComs)可以显着促进作物生长并抑制土传疾病,揭示了一种有前途的生物防治策略。

来源:英国物理学家网首页
连作引起百合内生微生物群落的变化。图片来源:秦洪林

在《园艺研究》上发表的一项新研究中,中国科学院亚热带农业研究所的研究小组证明,设计的合成微生物群落(SynComs)可以显着促进作物生长并抑制土传疾病,揭示了一种有前途的生物防治策略。

已发布 园艺研究

植物内生菌共生于植物组织内,在宿主健康、养分吸收和抗病性方面发挥着至关重要的作用。使用这些微生物提供了化学农药的可持续替代品。然而,从复杂的天然微生物群中选择有效的菌株并将其组装成稳定的、功能性的 SynComs 仍然是一个重大挑战。

植物组织 营养吸收

通过整合田间采样、微生物组测序和功能分析,研究人员分析了长期单一栽培下食用百合的内生微生物群。他们发现,连作既丰富了土传病原体尖孢镰刀菌,又丰富了假单胞菌和芽孢杆菌等有益细菌,形成了一个“拮抗平衡”网络。伯克霍尔德氏菌科和假单胞菌属被认为是维持这种微生物平衡的关键类群。

有益细菌

有趣的是,大约 50% 的内生细菌源自土壤,而只有不到 10% 的真菌源自土壤,这反映出对真菌成员的强烈宿主选择。研究人员从百合球茎中分离出核心拮抗菌株,包括根瘤菌、甲基杆菌和真菌Talaromyces,并构建了几种SynComs。

百合内生细菌和真菌对抗病原菌尖孢镰刀菌的有效性和机制。图片来源:秦洪林
植物生长 微生物生态学 更多信息: DOI:10.1093/hr/uhaf286 引文