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研究人员评估木豆根际微生物多样性,识别出致病菌群和核心微生物,为病害防治提供依据。
在土壤中,环境、病原体等多种因素会影响根际微生物群落,进而对宿主植物的整体健康状况产生作用。一个致病菌群(pathobiome)包含了微生物组中与宿主、病原体相互作用,促进感染过程的成员。
在本研究中,研究人员对来自两个农业气候区种植的两个木豆(Cajanus cajan)品种根际的受镰刀菌(Fusarium)侵染土壤和对照土壤中的微生物多样性进行了评估。核心细菌群落包括类固醇杆菌属(Steroidobacter)、假单胞菌属(Pseudomonas)和酸杆菌属(Acidibacter),而被孢霉属(Mortierella)、放线被孢霉属(Actinomortierella)和纳尼亚酵母属(Naganishia)是优势真菌属。研究发现,当暴露于尖孢镰刀菌(Fusarium udum)时,根际微生物组受到干扰,并且识别出了一种与镰刀菌枯萎病(Fusarium wilt)独特相关的致病菌群。该致病菌群的成员包括一些常见的核心细菌和真菌成员,如酸杆菌属和放线被孢霉属。然而,一些细菌属,包括短波单胞菌属(Brevundimonas)、卡勒菌属(Calenema)、代尔夫特菌属(Delftia),以及真菌属,如细基格孢属(Aplosporella)、克里斯蒂尼亚属(Cristinia)、克柔念珠菌属(Kwoniella),仅在受感染的样本中存在。镰刀菌与其他常见属之间的相关性分析还表明,芽孢杆菌属(Bacillus)与镰刀菌呈负相关。因此,研究人员构建了一个芽孢杆菌属菌株的培养库,这些菌株在体外和体内都对尖孢镰刀菌表现出很强的拮抗作用。
目前的研究确定了与木豆相关的核心根际微生物组,这与基因型和农业气候区无关。此外,还识别出了几种通过与真菌病原体正向相互作用而参与感染过程的细菌和真菌属,它们构成了与尖孢镰刀菌相关的致病菌群。