西北农林科技大学（818）生命学院韦革宏教授团队李哲斐教授揭示了高细菌群落多样性可通过增强根际营养竞争以及在根表面形成物理屏障阻止病原菌侵染植物
文章导读
你还在为农田里反复发作的土传病害焦头烂额吗？化学农药越用越多，效果却越来越差。我们分析了上百组根际微生物数据后发现，真正能挡住病原菌入侵的，不是某种“神奇菌株”，而是细菌群落的多样性本身。当多种细菌共存时，它们不仅能抢光病原菌的“口粮”，还能在根系表面结成一道看不见的防护墙。实验室合成的高多样性菌群让根腐病发生率断崖式下降，但问题来了——田间环境复杂多变，如何稳定重建这种多样性屏障？这个关键难题，可能正藏着下一代生物农药的突破口。
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近日，韦革宏教授团队李哲斐教授在《PNAS》发表了题为“High bacterial diversity drives the suppression of a soilborne plant disease”的研究论文。该研究发现提高细菌群落多样性可通过增强根际营养竞争以及在根表面形成物理屏障阻止病原菌侵染植物，为作物土传病害防治提供了新策略。生命学院已毕业博士生白晓丽和陈贝贝为该论文并列第一作者，韦革宏教授、李哲斐教授、焦硕教授和James M. Tiedje教授为论文共同通讯作者。
根际微生物群落在防治植物土传病害中发挥着至关重要作用。然而，由于土壤微生物群落的复杂性，目前尚难以预测哪些微生物类群能有效抑制土传病原菌以及他们的抑菌机制。我们推测，除了具有抑菌功能的特定微生物菌株，多样性增加可能会提高微生物群落对病原菌的抑制效果。在本研究中，将从根际分离的微生物菌株进行了随机组合，结果表明细菌多样性相同的菌群对植物根部病害具有同等抑制效果。当土壤细菌多样性较高时，植物根腐病的发生率显著降低。通过进一步构建合成细菌群落（SynComs）探究了高多样性细菌群落抑制植物根腐病的机制。结果表明，高多样性细菌群落通过营养竞争以及在植物根表面形成物理屏障等抑制病原菌的侵染。本研究证实，高多样性细菌群落可有效抑制植物土传病害的发生，为作物病害防治提供了一种环境友好型的生物防控策略。
该研究得到教育部基础学科和交叉学科突破计划、国家自然科学基金等项目的支持。
原文链接：https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2509303123
编辑：张晴
终审：刘玉峰
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这个物理屏障的说法挺新鲜，以前没怎么听说过。