前沿丨沈其荣院士团队在施用有机肥驱动原生生物与芽孢杆菌互作防控土传病害机制方面取得重要进展

当地时间4月23日，微生物学领域著名期刊《The ISME Journal》在线发表了南京农业大学资源与环境科学学院“土壤微生物与有机肥团队”关于原生生物与细菌互作影响作物健康方面的最新研究成果(Trophic interactions between predatory protists and pathogen-suppressive bacteria impact plant health)。该成果揭示了长期施用有机肥驱动的捕食型原生生物与抑病型芽孢杆菌之间的互作机制及其在促进作物健康方面的重要作用。

植物健康受到有益与病原微生物的强烈影响，而这些微生物会受到资源投入的调控。此外，土壤微生物又受到捕食型原生生物等捕食者自上而下的调控。然而，目前对土壤捕食型原生生物与其他微生物之间的互作抑病机制却研究甚少。本文研究了长期施用有机肥对土壤及作物根系相关微生物群落(细菌、真菌和原生生物)组成和功能的影响，旨在破译捕食者与猎物的相互作用在调控作物健康中的作用。研究发现，捕食型原生生物与细菌的互作是有机施肥模式减少枯萎病发生、提高香蕉产量的重要驱动因素。其中，捕食型原生生物的捕食行为促进了微生物组内抑病相关次生代谢物合成基因(如非核糖体肽合成酶基因)的表达，这是捕食型原生生物与功能细菌(芽孢杆菌)互作抑病的潜在机制。这一发现揭示了有机施肥模式下捕食型原生生物与细菌的互作可以通过刺激作物根系微生物群落中有益细菌的丰度和抑病功能的表达来保护作物健康。

我校资源与环境科学学院博士生郭赛和钟山青年研究员陶成圆博士为论文共同第一作者，李荣教授与沈其荣院士为通讯作者。团队熊武教授、沈宗专副教授、徐志辉副教授、硕士生王哲、博士生刘珊珊，海南大学阮云泽教授、王蓓蓓副教授，荷兰乌特勒支大学George Kowalchuk教授、Alexandre Jousset助理教授、高芷蕾博士，瓦赫宁根大学Stefan Geisen助理教授等均参与了该项研究。该研究得到国家自然科学基金等项目的资助。

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