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捕食性粘细菌防控土传枯萎病的机制被揭示

2020-04-25 12:22:02来源:中国农业科学院农业资源与农业区划研究所作者:查静
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    近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队张瑞福研究员与南京农业大学生科院崔中利教授合作研究揭示了捕食性粘细菌防控土传枯萎病的根际生态学机制,发现粘细菌在根际分泌物的驱动下,向根部迁移并定殖,在迁移过程通过其捕食土传病原菌尖孢镰刀菌并调控土壤微生物群落结构。该研究为土传病害的生物防控提供了新的思路。相关研究成果在线发表在《微生物组(Microbiome)》上。
    粘细菌具有多细胞群体行为特征,是一种通才型的捕食性微生物(Generalist predator),被认为是高等的原核生物。粘细菌就好像微生物界的“狼群”,能够“捕食”活的微生物细胞获取营养,同时能够响应外界营养阈值进而调控营养细胞分化为抗逆性强的粘孢子,从而使粘细菌类群具有良好的土壤适应性。因此,粘细菌处于土壤微生物食物链的顶端,它们的捕食行为在土壤微生物生态系统平衡中可能发挥重要作用,是开发土传病害生防制剂的优异微生物资源。在连续两年的田间试验中,亩施30公斤粘细菌菌株EGB的固体发酵物于黄瓜根际,黄瓜枯萎病防控率达到56%-66%。研究深入揭示了粘细菌防控土传枯萎病的根际生态学机制,发现粘细菌EGB对黄瓜根际分泌物中的麦芽糖和麦芽糖醇具有较强的趋化作用,在根际分泌物的驱动下,粘细菌EGB能够定向的向根部迁移并定殖,在迁移过程通过其捕食土传病原菌尖孢镰刀菌并调控土壤微生物群落结构。研究成果揭示了粘细菌在土壤中向植物根部迁移的时空分布规律,提出并验证了粘细菌的捕食行为驱动了土壤中作物有益微生物群落结构稳定,从而降低病害发生的研究假设。在该研究基础上,基于优异粘细菌资源,通过规模化固体发酵技术的突破,推动粘细菌生防制剂的产业化将为农业的绿色发展提供新的技术和产品支撑。
    该研究得到国家自然科学基金、中国农科院科技创新工程资助。(通讯员 查静)
    原文链接:https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-020-00824-x

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