西北农林科技大学（748）生命学院韦革宏教授团队在黄芪土传病害防治方面取得新进展
文章导读
传统生物防治总在“杀菌”上死磕？西北农大韦革宏团队在《Microbiome》发表颠覆性研究：纳米二氧化硅竟能精准瓦解病原真菌的“帮凶联盟”！他们发现铜绿假单胞菌和氧化微杆菌是尖孢镰刀菌侵染黄芪的关键盟友，而纳米材料通过重塑根际微生物群落，促使水杨酸等关键代谢物富集，直接抑制这些“致病帮凶”。外源添加实验证实，该策略显著降低根腐病发生率，更激活植物自身抗病机制。这项靶向“断援”的新战术，为土传病害防治撕开全新突破口，纳米农业应用迎来新曙光！
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近日，韦革宏教授团队在《Microbiome》上发表了题为“Silica nanoparticles suppress fungal pathogenic allies to alleviate Astragalus root rot”的研究论文。该研究从抑制病原真菌“帮手”的视角，揭示了防治作物土传病害的新策略。生命学院博士生艾加敏为该论文第一作者，韦革宏教授和李哲斐教授为论文共同通讯作者。
传统生物防治主要关注拮抗菌对病原真菌生长的抑制作用。在本研究中，纳米二氧化硅添加使得黄芪根际微生物群落的多样性增加，互作网络更加复杂，同时也降低了黄芪根际假单胞菌和微杆菌的丰度。进一步研究发现铜绿假单胞菌和氧化微杆菌可作为尖孢镰刀菌的盟友促进后者对黄芪的侵染。通过代谢组学分析发现纳米二氧化硅处理使得黄芪根际水杨酸、吲哚-3-乙酸、油菜素内酯和棕榈酸富集。外源添加这些代谢物能显著抑制铜绿假单胞菌和氧化微杆菌的生长，从而减轻了两种细菌和尖孢镰孢菌共感染时植物的根腐病症状。这些结果表明，代谢物通过靶向抑制病原菌助手来增强病害防治效果。因此，纳米二氧化硅通过改变根际微生物群落的组成，减少尖镰孢菌的数量，激活黄芪中依赖水杨酸的系统性获得性抗性（SAR），从而降低镰刀菌根腐病的发生率。这些结果表明，纳米二氧化硅在农业实践中可以作为一种高效的防治土传病害措施。
该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的支持。
原文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-025-02183-x
编辑：王学锋
终审：刘玉峰
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