2024年第10期(总第53期) 往期回顾
沈其荣院士团队揭示磷养分与土壤微生物抑病功能的关系
点击次数:196  更新时间:2024-10-01

近日,沈其荣院士团队在微生物学顶级期刊《Microbiome》上发表了一篇题为“Phosphorus availability influences disease-suppressive soil microbiome through plant-microbe interactions”的研究论文。该论文深入探讨了磷养分对土壤微生物抑病功能的影响,并揭示了其背后的植物-微生物互作机制。

土壤养分状况和土传病害是现代农业发展的两大关键因素。然而,土壤养分有效性如何影响土传病害的发生和相关的植物-微生物互作,仍然是一个亟待探索的领域。本研究以磷养分为切入点,深入挖掘了养分对土壤抑病功能的影响及其背后的机制。长达6年的番茄连作田间试验表明,在不同的肥料处理下,磷的有效性是驱动青枯病抑病土壤形成的关键因素。进一步的盆栽试验也证实,缓解磷胁迫可以有效提升根际微生物组的潜在抑病能力,但这一现象在土体土壤中并未观察到,这凸显了根际作为土壤微生物和植物紧密互作关键区域的特殊性。研究发现,植物在抗病功能和磷养分吸收功能之间存在一种权衡策略(trade-off),当磷养分充足时,植物根部的分泌物如L-色氨酸、O-磷酸乙醇胺等会增加,从而提升根际抑病关键微生物如金黄杆菌(Chryseobacterium)相对丰度和抑病能力。相反,当磷缺乏时,虽然植物根际微生物的潜在抑病功能较弱,但植物会通过分泌布卢门醇A和槲皮素等代谢物,增加与丛枝菌根真菌的共生关系,这是一种兼顾磷养分获取的抗病策略。本研究深入挖掘了磷养分通过改变植物-微生物互作关系影响根际抑病能力的相关机制,可为农业生产中的养分和土传病害管理提供理论基础。


博士生操一凡沈宗专副教授为该论文的共同第一作者,沈宗专副教授与李荣教授为共同通讯作者。此外,沈其荣院士、美国Linda S. Thomashow教授、英国Ian Lidbury博士和荷兰George A. Kowalchuk教授等也参与了此项研究工作。


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