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ISME | 德国科隆大学研究揭示根部内生菌与植物微生物群落的跨界协同有益作用!

知今 Ad植物微生物 2022-11-03

植物病原真菌在全球范围内限制了作物生产力。随着全球变暖,这些威胁预计会增加。农业化学品和植物育种方面研究的进步,包括杀菌剂和抗性品种,限制了这些生物对作物产量的不利影响。然而,当前的策略在环境上变得不可持续或对快速进化的病原体无效。这种情况的一个关键例子是土传植物病原体禾草离蠕孢(Bs),它是斑枯病和常见根腐病的病原体,威胁温暖地区的谷物生产。根腐病通常源于种子上携带的接种物或土壤传播的分生孢子,但真菌可以感染任何发育阶段的植物。然而,由于根系致病真菌的重要性经常被低估,因此对Bs与根系有害相互作用背后的分子机制知之甚少。

2021年10月22日,国际权威学术期刊ISME发表了德国科隆大学Alga Zuccaro教授(专家点评:我们能否在不损害有益微生物适应力的情况下提高作物对病原菌的抗性?J EXP BOT | 解开糖码:微生物胞外聚糖在植物与微生物互作中的作用团队的最新相关研究成果,题为The fungal root endophyte Serendipita vermifera displays inter-kingdom synergistic beneficial effects with the microbiota in Arabidopsis thaliana and barley的研究论文。



植物根部相关细菌可以为植物提供针对病原体感染的保护。相比之下,根部内生真菌的有益作用及其与细菌的协同作用仍未明确。本研究证明,来自广泛分类群的根部内生真菌与核心细菌微生物群落成员的联合作用为拟南芥和大麦提供了针对土壤传播病原体的协同保护。结果还揭示了早期的跨界生长促进益处,这些益处取决于宿主和微生物群落的组成。RNA测序结果表明这些有益活动与广泛的宿主转录重编程无关,而是与微生物效应蛋白和碳水化合物活性酶的表达调节有关。


图 1:欧洲不同地区拟南芥根中Sebacinales的丰度


图 2:真菌和/或细菌接种6 dpi后大麦根的定殖和反应

图 3:真菌和/或细菌接种后拟南芥根部的定殖和反应

图 4:在7 dpi接种Bs和Root172的拟南芥Col-0

图 5:分析6 dpi时大麦根部对真菌和细菌定殖的转录反应

图 6:BS对侵染大麦期间对S.vermifera和细菌的转录反应

图 7:大麦定殖期间S. vermifera对Bs和细菌的转录反应


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