十字花科植物根肿病生物防治新策略:基于内生菌群分析的假单胞菌H13抑菌机制及应用潜力

【字体: 时间:2025年09月09日 来源:Pest Management Science 3.8

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  本研究针对由芸薹根肿菌(Plasmodiophora brassicae)引起的十字花科作物根肿病,通过高通量测序和培养组学技术,解析了染病(D)与健康(H)根系内生菌群差异。研究发现假单胞菌属(Pseudomonas)在健康根系显著富集,其中 brassicacearum 菌株H13表现突出:降低根肿病严重度51%,抑制病原菌生物量(根内>12%/土壤37%),上调NPR1基因3.4倍(7 dpi),下调CKX/AO1/DWF4等激素相关基因。该菌株通过调节土壤pH、形成生物膜等机制,为减少化学杀菌剂使用提供了新型生防解决方案。

  

在十字花科作物与芸薹根肿菌(P. brassicae)的病理互作体系中,科研人员通过创新性地结合内生细菌群落分析和传统培养技术,揭示了微生物组在根肿病发生中的关键作用。高通量测序数据显示,健康植株根系中假单胞菌属(Pseudomonas)显著富集,而实验室分离的三株假单胞菌(H10/H13/H15)展现出49%的病原菌休眠孢子萌发抑制率。

其中明星菌株 brassicacearum H13 表现尤为亮眼:在根肿病发展过程中,该菌不仅能将病害严重程度降低51%,还可通过提升土壤pH值、形成生物膜等"组合拳"策略,使根内和土壤中的病原菌生物量分别下降12%和37%。更有趣的是,H13能精准调控植物激素信号网络——接种7天后,系统抗性关键调控因子NPR1基因表达暴涨3.4倍;而到21天时,细胞分裂素降解酶CKX、生长素合成酶AO1以及油菜素内酯合成酶DWF4的表达量则分别被压制84%、88%和40%。

这些发现不仅填补了根肿病微生态防治的理论空白,更提供了可替代化学药剂的绿色防控方案。就像给植物根系配备了一支"微生物特战队",通过多靶点协同作用实现病害防控,为可持续农业发展开辟了新途径。

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