鐮刀菌枯萎病是世界范圍內(nèi)持續(xù)存在且廣泛傳播的土傳疾病。近年來(lái),越來(lái)越多的研究表明,某些有益的微生物可以被植物“招募”到根際,以抵抗病原體的入侵。這些有益的微生物可以產(chǎn)生次級(jí)代謝產(chǎn)物,例如2,4-二乙?;g苯三酚來(lái)拮抗病原體,從而提高土壤對(duì)疾病的抑制能力。其他研究表明,檸檬酸,蘋果酸和富馬酸等根系分泌物可以“招募”有益的根際微生物。并且最新研究發(fā)現(xiàn),來(lái)自擬南芥的特異的三萜化合物可以募集并維持?jǐn)M南芥特有的微生物群。植物馴化可能會(huì)改變根系代謝,從而影響根際微生物群落的結(jié)構(gòu)和功能。現(xiàn)代育種的作物品種,可以獲得更高的產(chǎn)量,但相比傳統(tǒng)品種,其根際互作過(guò)程是否收到影響?
近日,Horticulture?Research在線發(fā)表了南京農(nóng)業(yè)大學(xué)沈其榮教授團(tuán)隊(duì)題為Enrichment?of?beneficial?cucumber?rhizosphere?microbes?mediated?by?organic?acid?secretion的研究論文。該論文通過(guò)對(duì)兩種不同鐮刀菌枯萎病抗性的黃瓜品種根際微生物群落和根系分泌物進(jìn)行系統(tǒng)分析,發(fā)現(xiàn)了感病品種黃瓜根際存在豐富更高的特異性的有益菌(Comamonadaceae和Xanthomonadaceae),并且在就抗尖孢鐮刀菌實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出良好的生物防控性能。值得注意的是,該研究找到了招募這些有益微生物的根系分泌物成分(citric?acid,pyruvate?acid,?succinic?acid?和fumarate),并且在后續(xù)的驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)中成功使用這四種物質(zhì)溶液原位富集得到了這些有益菌。同時(shí),該研究嘗試將擴(kuò)增子微生物組與根際代謝組結(jié)合,通過(guò)非相關(guān)的生物信息學(xué)手段成功挖掘得到了植物根系分泌物同根際微生物組的關(guān)聯(lián)信息,對(duì)根際代謝物和微生物組聯(lián)合分析方面進(jìn)行了有益的嘗試,對(duì)今后根際互作方向研究具有重要的參考意義。
南京農(nóng)業(yè)大學(xué)博士生文濤為該論文的第一作者,袁軍副教授為該論文的通訊作者。