噬菌體：土壤“狙擊手”激發根際防御軍團

2019年12月2日，南京農業大學資源與環境科學學院土壤微生物與有機肥團隊微生態與根際健康實驗室在利用噬菌體定向調控土壤菌群—防控土傳青枯病領域取得重要進展，成果以“Phage combination therapies for bacterial wilt disease in tomato”為題發表在國際頂級學術期刊《自然生物技術》上。

青枯菌在土壤中存活時間長，能夠侵染番茄、茄子、辣椒、生姜等400多種植物，常導致作物減產。傳統化學農藥和熏蒸等方法短期內見效快，但病原菌容易形成耐藥性；再加上農藥和熏蒸劑靶向性不強，在殺滅病原菌的同時也破壞了土壤正常的微生物群落。噬菌體是一類專性侵染細菌的病毒，在環境中普遍存在，其對宿主細菌具有高度侵染特異性，可以實現對特定病原菌的精準裂解，并且能夠動態壓制病原菌數量。

實驗室從廣西、江蘇、浙江和江西不同地區分離到1 000多株病原青枯菌，并篩選到能高效裂解病原菌的噬菌體。根據噬菌體的來源和侵染特性等選擇了4株噬菌體為材料，組合成不同豐富度的噬菌體組合，以提高噬菌體療法的效果。最后通過溫室和大田研究，發現噬菌體組合能夠顯著降低青枯病的發生。

這一發現表明噬菌體不僅可以“專性獵殺”和“精準靶向”病原菌，降低其生存競爭能力；同時還能夠重新調整根際土壤菌群的結構，恢復群落多樣性，增加群落中拮抗有益菌的豐度。這就相當于，不僅找到了精確獵殺病原菌的“狙擊手”，同時還觸發了根際防御體系，讓打垮的根際菌群又組建了一支“防御軍團”！這將為應用推廣噬菌體療法作為精準靶控、生態安全的土傳病害防治措施提供重要的理論依據。