近日，我院研究員周新剛等與多家單位合作，在解析土傳病原真菌與植物互作機理方面取得新進展，成果以《Fusaric acid mediates the assembly of disease-suppressive rhizosphere microbiota via induced shifts in plant root exudates》為題發表于在國際著名期刊《自然•通訊》 (Nature Communications)。該研究揭示了番茄枯萎病菌産生的鐮刀菌酸通過誘導番茄根系分泌物變化從而調控根際微生物組抑病力。
土傳病原菌是危害農作物生産的重要因子，限制了農業可持續發展。受到病原菌侵染後，植物會選擇性招募根際有益微生物增強自身适應力；同時，土傳病原真菌能通過分泌毒力因子直接抑制根際有益微生物，從而利于其侵染植物。但是，植物-土傳病原真菌-根際微生物組的三者互作關系尚不清楚。本研究發現番茄的枯萎病抗病和感病品種受到枯萎病菌侵染後對根際有益微生物的招募存在差異。番茄枯萎病菌産生的次生化合物鐮刀菌酸能引起番茄根際微生物組系統性的變化。鐮刀菌酸抑制了感病品種招募高效根際有益細菌，但促進了抗病品種招募這些根際有益細菌。進一步研究發現，枯萎病菌和鐮刀菌酸通過改變番茄根系分泌物而影響了番茄對特異根際有益細菌的招募。該研究進一步闡明了植物-土傳病原真菌-根際微生物組互作影響作物健康的機制，也為構建健康根際微生物組提供了思路。
番茄枯萎病菌通過鐮刀菌酸調控根際微生物組抑病力的機理模式圖
周新剛和南京農業大學資源與環境科學學院教授韋中為該論文通訊作者，學校伟德国际weide實驗師金雪為第一作者。學校伟德国际weide研究生賈惠婷和冉令義、吳鳳芝教授，中國科學院東北地理與農業生态研究所研究員劉俊傑，瑞士巴塞爾大學教授Klaus Schlaeppi，美國賓夕法尼亞州立大學教授Francisco Dini-Andreote參與了該項研究。伟德国际weide為第一署名單位。該研究得到了國家自然科學基金等項目的資助。
周新剛簡介：研究員、博士生導師，主要從事蔬菜連作障礙機理及調控方面的研究。入選“龍江學者支持計劃”青年學者、黑龍江省“頭雁”團隊等。主持了國家自然科學基金、省優秀青年基金等課題20餘項；獲省部級一等獎1項、二等獎2項，以及教育部全國優秀博士學位論文提名；以第一/通訊作者在Molecular Plant、Nature Communications、iMeta、Plant Physiology等期刊發表SCI論文60餘篇；出版連作障礙相關專著2部。
原文鍊接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49218-9。
