ISME | 南农沈其荣团队揭示通过控制根际微生物组间接抑制病原菌的生物强化策略！

植物病原体对农业生产有很大的负面影响，迫切需要采取可持续的策略来预防病害。越来越多的研究表明植物根部相关微生物有助于保持植物健康（Nature | 年度重磅合集：植物微生物组！Nature Reviews Microbiology | 植物-微生物互作：从群落组装到植物健康）。然而，虽然一些微生物组在阻止病原体生长方面比其他微生物组更好，但仍不清楚哪些相互作用会影响病原体的定殖。迄今为止，大多数研究都集中在某些特定的植物相关微生物对病原体的抑制。类似地，大多数微生物组管理策略都集中在使用可直接抑制病原体生长的微生物进行生物强化。这些生物农药代表了一种很有前景的方法，但通常受到接种菌株在多物种微生物组中可以达到的低密度以及微生物引入的成功依赖环境的限制。这些缺点至少部分是由于没有充分考虑影响病原体抑制或增殖的复杂微生物相互作用。

2021年10月20日，国际权威学术期刊ISME发表了南京农业大学沈其荣教授团队（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！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！）的最新相关研究成果，题为Indirect reduction of Ralstonia solanacearum via pathogen helper inhibition的研究论文。南京农业大学韦中教授为论文的通讯作者，徐阳春教授和荷兰乌特勒支大学George Kowalchuk等人为该论文的共同作者。

根际微生物群落构成了抵御土壤传播病原体的第一道防线。迄今为止，大多数的微生物组增强策略都依赖于直接抑制病原体的拮抗性微生物的生物强化作用。先前的研究表明，一些与根部相关的细菌能够促进病原体的生长。因此，本研究假设抑制此类病原体辅助菌可能有助于降低病原体密度。科研人员研究了模式病原体、青枯病菌、两种模式辅助菌株和从番茄根际回收的46种细菌分离株的三方相互作用。该系统能够检查影响病原体生长的直接（根际细菌对病原体生长的影响）和间接（根际辅助细菌对病原体生长的影响）途径的重要性。结果发现根际分离株和辅助菌株之间的相互作用是体外和体内病原体抑制的主要决定因素。因此，本研究建议控制微生物组组成以防止病原体辅助菌的生长可能成为病原体控制可持续策略的一部分。

图 1：根际细菌对病原体生长的直接和间接影响的概念概述

图 2：抑制或帮助青枯病菌生长的根际细菌分离株的分类特征

图 3：辅助菌株对青枯病菌生长和植物病害严重程度的影响

图 4：存在辅助菌株时直接与间接影响对青枯菌密度和病害严重程度的重要性

图 5：存在辅助菌株时直接与间接影响对青枯菌密度和病害严重程度的相对重要性

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