沈其荣院士团队在植物根际微生物群落组装与土传病害预测领域取得新进展

近日，南京农业大学资环学院土壤微生物与有机肥团队关于根际微生物群落组装与土传病害预测的最新研究成果“Small changes in rhizosphere microbiome composition predict disease outcomes earlier than pathogen density variations”在The ISME journal在线发表，成果证明了植物发育早期能够快速分异出不同的根际微生物组，继而决定后期土传病害的发生，且根际微生物组比病原菌丰度更早地预测了病害的发生。

植物根际微生物群落组装分异与土传病害结果关系探究

（A-C）研究假说；（D-E）试验设计；（F）病原菌丰度时间动态变化；（G）根际细菌群落动态变化

大多农田土壤都不同程度地被植物病原菌侵染。即使在均质条件下，土传植物病原体侵染仍普遍存在二元结果—健康和发病。然而，该现象的潜在机制仍然未被充分探索。

本研究采用均质化的自然土壤实施温室试验并在个体水平上对整个生长季的番茄植株进行了跟踪监测，结果发现宿主根际微生物群落在营养生长期即产生显著分异，根际微生物群落分异继而决定后期土传青枯病结果，且根际微生物组对病害的预测早于病原菌丰度两周。进一步从首次出现分异的根际细菌群落中找到协助植物抗病的类群，并通过纯培养手段获得了其中部分菌株，上述菌株可使青枯病发病降低30.4-100%。

病原菌丰度被广泛用作病害发展的预测指标。然而，当检测到高病原菌密度时，病情控制通常为时已晚。上述结果证明了宿主早期根际微生物群落组装对于防御病原菌入侵具有重大影响，为基于土壤微生物组的土传病害诊断和防控提供了借鉴。

资环学院博士毕业生谷益安为文章第一作者，韦中教授为通讯作者，沈其荣院士、徐阳春教授、Alexandre Jousset教授、北达卡他州立大学Samiran Banerjee教授、宾夕法尼亚州立大学Francisco Dini-Andreote博士等参与了该项研究，该研究得到国家重点研发计划青年科学家项目和国家自然科学基金等项目的资助。

全文链接：

https://doi.org/10.1038/s41396-022-01290-z

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