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小麦-棉花轮作区根际细菌多样性及其生物胁迫耐受性研究:植物-微生物互作与农业生态系统韧性的启示
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年06月30日 来源:Biologia Futura 1.8
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为解决真菌病害导致的农业减产问题,来自棉花-小麦轮作区的研究人员通过分离136株根际细菌,系统评估其对尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum)的拮抗能力及多种生防特性(HCN、EPS、酶活性等)。研究发现108株菌具显著抑菌活性,且(GTG)5-PCR指纹图谱揭示轮作体系下独特的细菌群落结构,为开发生物防治制剂提供重要资源。
真菌病害引发的生物胁迫正严重威胁全球农业生产。为应对可持续粮食需求,科学家将目光投向环境友好的植物促生根际细菌(PGPR)。这项研究深入挖掘了棉花-小麦轮作区中具有真菌抗性的根际微生物宝藏:从染病作物根际分离的136株细菌中,79.4%(108株)能有效抑制尖孢镰刀菌(F. oxysporum)。更有趣的是,这些微生物"特工队"展现出多样化的武器库——124株分泌明胶酶(gelatinase),105株能构建生物膜(biofilm)并产生胞外多糖(EPS),而仅有3株携带剧毒的氢氰酸(HCN)合成能力。
通过REP-PCR和(GTG)5指纹图谱分析,研究者发现一个耐人寻味的现象:尽管处于轮作系统,棉花和小麦根际仍栖息着截然不同的细菌"原住民"。这些微生物"指纹"的差异,暗示着作物可能通过招募特定菌群来构建自身防御体系。该发现不仅为农业病害防治提供了新的微生物资源库,更揭示了轮作系统中隐藏的微生物生态密码。不过,要真正解锁这些"微型装甲兵"的实战潜力,还需深入解析其抗病分子机制,并攻克田间应用的制剂化难题。
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