Microbiome | 南农沈其荣团队揭示植物残茬促进真菌介导的土壤病害抑制作用！

开发抑制性土壤是一种有前途的战略，可以以可持续和可行的方式保护植物免受土传病害的侵害。众所周知，采用轮作和将植物残茬纳入土壤中，可以通过土壤生物和理化性质的动态变化来减轻土壤病原体带来的胁迫。然而，目前对特定植物残茬改良土壤引发植物保护性微生物群落发展的程度知之甚少。

2021年10月12日，国际权威学术期刊Microbiome发表了南京农业大学沈其荣（Microbiome | 南京农业大学研究揭示原生生物通过微生物组的互作影响植物生长！）团队的最新相关研究成果，题为Development of fungal-mediated soil suppressiveness against Fusarium wilt disease via plant residue manipulation的研究论文。

在病原菌高度侵染的土壤中加入菠萝残茬，可以明显减少土壤中的病原体数量，从而使病害的发生率降低。抑制性土壤的发展主要与特定真菌类群的可追踪变化有关，这些真菌类群隶属于烟曲霉和茄病镰刀菌，它们都对病原体表现出抑制性作用。这些拮抗作用通过体外试验得到进一步验证，其中病原体的控制与通过直接分泌的抗菌物质和间接的种间营养竞争的生长抑制有关。这些真菌菌株的疾病抑制潜力后来在一个控制良好的盆栽实验中使用微生物接种进行了验证。

这些结果从机理上证明了将特定的植物残茬加入土壤是如何诱导土壤微生物组发生可追踪的变化，从而对病害的抑制产生直接影响。土壤中的菠萝残茬通过增加拮抗性真菌类群的相对丰度，对病原体的生长和病害的发生产生了负面影响，从而减轻了病原体的压力。总之，这项研究提供了一个成功的例子，说明特定的农业管理策略可以用来操纵土壤微生物组，以发展抑制性土壤，对抗具有经济意义的土传病害。

图1. 两次独立实验中枯萎病的发病率和每克干重土壤的 FocTR4 目标基因拷贝数 (qPCR)

图2. 土壤真菌群落主坐标分析 (PCoA)

图3. 与枯萎病发病率显著相关（P < 0.05）的真菌OTU的差异丰度和相关性分析

图4. 土壤中烟曲霉和茄病镰刀菌的绝对丰度及结构方程模型 (SEM)

图5. 每种作物残茬中烟曲霉、茄病镰刀菌和FocTR4的绝对定量

图6. 不同接种处理土壤中FocTR4靶基因拷贝的绝对丰度

图7. 概念模型显示抑制性真菌类群影响土壤病原体密度 (qPCR) 和枯萎病发生的潜在作用

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