中国农业大学土地学院王钢教授课题组在真菌菌丝调控细菌杀戮研究领域取得重要进展

近日，土地科学与技术学院王钢教授的土壤与水生态系统生物物理研究组（Soil and Water Ecosystems Biophysics，简称SWEB）与瑞士联邦水科学与技术研究所（EAWAG）的David R. Johnson研究员课题组通过多年联合研究，在真菌菌丝调控细菌杀戮与种群互作研究领域取得重要进展；研究成果以 “Fungal hyphae promote bacterial contact-dependent killing during surface-associated growth” 为题发表于“自然指数期刊”《国际微生物生态学会会刊》（The ISME Journal，五年影响因子12.5，中科院1区）。

界面附着的细菌生态系统如生物膜广泛存在于自然环境，在生物地球化学循环、生物技术及人类健康等领域发挥关键作用。这类聚集性生存模式往往引发细菌种内或种间对资源和生存空间的激烈竞争。然而，此时细菌的主动运移能力有限，其群体往往依赖于细胞间相互推挤实现有效对外拓殖，从而造成细菌种群间的空间隔离（细菌种群间的空间混合减弱）、进而导致微生物多样性损失。鉴于多数细菌相互作用发生于短距离内，空间混合的减弱可能削弱这些相互作用的有效性，从而对资源利用、生态系统稳定性和进化轨迹产生重要影响。前期研究表明真菌菌丝形成的微观水膜网络可连通诸如土壤多孔体系等异质环境，为细菌提供高效的运动和扩散路径，有利于其脱离高密度竞争区域，被誉为细菌运动的“高速公路”。这既降低了竞争强度、扩大有效种群规模，又能抵消随机漂变效应，显著提升细菌空间混合度。

7月2日，中国农业大学王钢教授研究团队与瑞士联邦水科学与技术研究所David R. Johnson博士的课题组携手在“自然指数期刊”《国际微生物生态学会会刊》（The ISME Journal，五年影响因子12.5，中科院1区）发表题为“Fungal hyphae promote bacterial contact-dependent killing during surface-associated growth”的研究论文；该研究利用具有接触依赖性纳米杀戮武器VI型分泌系统（Type VI secretion system，T6SS）的革兰氏阴性菌，揭示了真菌菌丝形成的微观水膜网络能够通过促进细菌鞭毛运动来增加细菌种间混合度和接触频率，进而增加T6SS介导的杀伤效果、实现微生物种群竞争和功能群落结构的动态调控。以上原创性研究发现突显了真菌-细菌相互作用的生态意义，为系统理解和解析微生物复杂群落动态提供了新的机理性认知，将为微生物生态的高效调控提供新的思路的科学依据。

中国农业大学与瑞士联邦水科学与技术研究所联合培养的博士韩苗、博士后阮楚晋为论文共同第一作者，王钢教授和瑞士联邦水科学与技术研究所David R. Johnson教授为论文共同通讯作者，中国农业大学为论文第一单位。

以上研究得到了中国农业大学2115人才培育发展支持计划、拼多多-中国农业大学研究基金、国家自然科学基金、国家科技创新领军人才项目等科研项目的支持。

全文参见：https://doi.org/10.1093/ismejo/wraf135