捕食性黏細(xì)菌防控土傳枯萎病的機(jī)制被揭示

中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所農(nóng)業(yè)微生物資源團(tuán)隊(duì)張瑞福研究員與南京農(nóng)業(yè)大學(xué)生科院崔中利教授合作研究揭示了捕食性黏細(xì)菌防控土傳枯萎病的根際生態(tài)學(xué)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)黏細(xì)菌在根際分泌物的驅(qū)動(dòng)下，向根部遷移并定殖，在遷移過程通過其捕食土傳病原菌尖孢鐮刀菌并調(diào)控土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。該研究為土傳病害生物防控提供了新的思路。相關(guān)研究成果于4月6日在線發(fā)表在《微生物組（Microbiome）》上。

黏細(xì)菌具有多細(xì)胞群體行為特征，是一種通才型的捕食性微生物（Generalist predator），被認(rèn)為是高等的原核生物。黏細(xì)菌就好像微生物界的“狼群”，能夠“捕食”活的微生物細(xì)胞獲取營養(yǎng)，同時(shí)能夠響應(yīng)外界營養(yǎng)閾值進(jìn)而調(diào)控營養(yǎng)細(xì)胞分化為抗逆性強(qiáng)的黏孢子，從而使黏細(xì)菌類群具有良好的土壤適應(yīng)性；因此，黏細(xì)菌處于土壤微生物食物鏈的頂端，它們的捕食行為在土壤微生物生態(tài)系統(tǒng)平衡中可能發(fā)揮重要作用，是開發(fā)土傳病害生防制劑的優(yōu)異微生物資源。在連續(xù)2年的田間試驗(yàn)中，667 m2施30 kg黏細(xì)菌菌株EGB的固體發(fā)酵物于黃瓜根際，黃瓜枯萎病防控率達(dá)到56%～66%。研究深入揭示了黏細(xì)菌防控土傳枯萎病的根際生態(tài)學(xué)機(jī)制，發(fā)現(xiàn)黏細(xì)菌EGB對黃瓜根際分泌物中的麥芽糖和麥芽糖醇具有較強(qiáng)的趨化作用，在根際分泌物的驅(qū)動(dòng)下，黏細(xì)菌EGB能夠定向地向根部遷移并定殖，在遷移過程通過其捕食土傳病原菌尖孢鐮刀菌并調(diào)控土壤微生物群落結(jié)構(gòu)。研究成果揭示了黏細(xì)菌在土壤中向植物根部遷移的時(shí)空分布規(guī)律，提出并驗(yàn)證了黏細(xì)菌的捕食行為驅(qū)動(dòng)了土壤中作物有益微生物群落結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，從而降低病害發(fā)生的研究假設(shè)。在該研究基礎(chǔ)上，基于優(yōu)異黏細(xì)菌資源，通過規(guī)模化固體發(fā)酵技術(shù)的突破，推動(dòng)黏細(xì)菌生防制劑的產(chǎn)業(yè)化將為農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展提供新的技術(shù)和產(chǎn)品支撐。