前沿丨沈其荣院士团队揭示土传枯萎病发病根际微生物群落形成机制

根际微生物群落的组装过程及其功能与维持植物健康方面紧密相关，但土传病害根际微生物组装过程和功能变化尚不清楚。近日，Microbiome在线发表了沈其荣院士团队的研究成果：Specific metabolites drive the deterministic assembly of diseased rhizosphere microbiome through weakening microbial degradation of autotoxin。该成果结合大数据分析，解析了土传镰刀菌枯萎病根际微生物组装过程，锁定了介导发病微生物群落组装的“有害”代谢物，并结合“有害”代谢物培养验证实验，阐明了发病微生物群落的功能特征。

本研究通过解析发病/健康根际样本的微生物数据和非靶向代谢组学数据，发现了“有害”代谢物主导的土传镰刀菌枯萎病微生物群落的确定性组装过程。这些“有害”代谢物分别是醋酸生育酚、瓜氨酸、半乳糖醇、十八烷基甘油和山萮酸。此外，通过宏基因组测序发现“有害”代谢物驱动的发病土壤造成了具备降解自毒物质的细菌(Bradyrhizobium、Streptomyces、Variovorax、Pseudomonas和Sphingomonas)丢失，招募了另外一些代谢小分子糖和酸的细菌(Anaeromyxobacter、Bdellovibrio、Conexibacter、Flavobacterium和Gemmatimonas)。本文为后续以根际“有害”物质消减作为生防策略提供了重要依据。

资环学院钟山青年研究员文涛为文章第一作者，袁军副教授为通讯作者，沈其荣院士、Ryan Penton教授、Lauren Hale博士、Linda S. Thomashow教授等参与了该项研究，组内研究生谢鹏昊、杨盛蝶、丁哲旭和苏雅琪参与了该项研究。研究获得了国家自然科学基金、江苏省优秀青年基金、江苏省青蓝工程、江苏省优秀博士后人才资助计划等的资助。

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