南京农大院士团队新突破，登《Cell》子刊（IF=22.1）！

近日，南京农业大学资环学院沈其荣院士团队熊武教授与江苏省农业科学院刘永锋研究员团队合作，在国际权威期刊《Cell Host & Microbe》发表题为“Rhizosphere microbes facilitate the break of chlamydospore dormancy and root colonization of rice false smut fungi”的研究论文。该论文系统性阐明了根际微生物调控稻曲病菌厚垣孢子打破休眠萌发并在水稻根部定殖机制，揭示了长期困扰行业领域内的“侵染源之谜”，证实了土壤中越冬后的厚垣孢子是稻曲病重要初侵染来源，为水稻抗病种质资源挖掘和病害的绿色防控提供了重要理论依据。

该研究基于江苏省农业科学院南京六合和玄武两地水稻抗性鉴定基地的长期系统观测数据，率先从“生态-病理-分子”层面揭示了稻曲病田间发病的关键机制。证实了土壤源稻曲病菌厚垣孢子作为重要初侵染源的生物学特性，其动态消长与病害发生显著关联。研究团队采用扩增子测序与宏基因组学技术，对稻曲高感和低感水稻根际微生物群落进行分析，并通过随机森林模型，发现鞘脂单胞菌科细菌（Sphingomonadaceae）在感病品种根际特异性富集，其丰度与田间实测病情指数呈显著正相关，进一步使用靶向筛选细菌的方式获取了多种具有典型功能的该科细菌，并证明鞘脂单胞菌科部分细菌能通过分泌胞外多糖（Exopolysaccharides，EPS）促进厚垣孢子打破休眠和萌发，萌发后形成的菌丝能在水稻根部定殖，并沿根部细胞间隙扩展并最终向地上部分传播（图1）。该研究阐明了稻田生态系统中稻曲病菌厚垣孢子打破休眠萌发并在水稻根部定殖的微生态机制，填补了稻曲病病害循环的关键空白。基于此，研究团队提出了通过靶向抑制厚垣孢子萌发以及调控根际微生物组的病害防控新思路，为建立稻曲病绿色防控体系提供了重要理论依据。

图1 稻曲病菌—鞘脂单胞菌科细菌在水稻根部互作模式

江苏省农业科学院植物保护研究所潘夏艳副研究员和南京农业大学资源与环境科学学院岳杨博士生为论文的共同第一作者，南京农业大学熊武教授和江苏省农科院刘永锋研究员为通讯作者，南京农业大学沈其荣教授和美国普渡大学许金荣教授等人参与指导了该项研究。