eLife | 保护土豆！研究揭示土壤生防菌代谢物在作物病原体抑制中的交叉作用！

马铃薯疮痂病和枯萎病是两种主要的病害，可导致严重的作物损失。它们分别由马铃薯疮痂病链霉菌和致病疫霉引起。对抗这些致病微生物可能涉及作物管理技术，例如，确保田地灌溉良好有助于防止疮痂病。利用生物防治细菌还可以提供在尊重环境的同时控制疾病的方法，例如假单胞菌，可以产生抑制马铃薯疮痂病链霉菌和致病疫霉的化合物。然而，这些分子以及灌溉如何影响假单胞菌种群仍然未知。

国际权威学术期刊eLife发表了英国约翰英纳斯中心Andrew Truman和Jacob Malone团队的最新研究成果，题为Pan-genome analysis identifies intersecting roles for Pseudomonas specialized metabolites in potato pathogen inhibition的研究论文。这项工作使用大规模基因组测序和分析、质谱和生物测定来研究假单胞菌的基因组多样性及其在植物保护中的作用。科研人员确定了抑制马铃薯疮痂病链霉菌（马铃薯疮痂病的致病菌）的关键代谢物，并揭示了密切相关的细菌菌株的基因组多样性如何在田间抑制植物病原体。

农业土壤含有多种微生物群落，可以与植物形成有益的关系，包括抑制植物病原体。假单胞菌属是土壤和根际中最丰富的细菌属之一，在促进植物健康方面发挥着重要作用。然而，这种有益活动的遗传决定因素仅被部分了解。本研究从遗传和表型上表征了商业马铃薯田中的荧光假单胞菌种群，确定了专门的代谢物生物合成与马铃薯疮痂病链霉菌和致病疫霉的拮抗作用之间的强相关性。遗传和化学分析确定氰化氢和环脂肽是与疮痂病链霉菌抑制相关的关键特化代谢物，这得到了植物生物防治实验的支持。结果表明，单个马铃薯田包含大量多样化和动态的假单胞菌，其产生特殊代谢物的能力受植物定殖和确定的环境输入的影响。

图1. 灌溉对马铃薯田微生物种群的影响

图2. 系统发育比较

图3. 生物合成基因簇 (BGC) 和附属基因组位点与马铃薯疮痂病链霉菌抑制的相关性

图4. 本研究中使用的假单胞菌的液相色谱-串联质谱 (LC-MS/MS) 数据的网络分析

图5. Ps682环脂肽 (CLP) 生物合成基因簇 (BGC) 在马铃薯疮痂病链霉菌抑制中的作用

图6. Ps619环脂肽 (CLP) 和氰化氢 (HCN) 基因簇在马铃薯疮痂病链霉菌抑制中的作用

图7. 马铃薯疮痂病生防试验

图8. 灌溉和环境（土壤与根）对荧光假单胞菌种群的影响

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