广东
近日，东北农业大学张颖教授团队张博副教授在国际著名学术期刊《Environmental Science & Technology》上发表了题为“Enhanced Phytopathogen Bioflm Control in the Soybean Phyllosphere by the Phoresy of Bacteriophages Hitchhiking on Biocontrol Bacteria”的研究论文，研究成果入选该期刊内封面文章。
细菌性病原菌引发的大豆叶际细菌性病害导致了大豆品质和生产力的大幅下降，严重影响着土壤-植物-环境一体化健康的问题。相较于化学杀菌剂，基于噬菌体的生物防治技术在农业环境中保护植物免受病原细菌侵害方面已展现出显著优势。然而，噬菌体对病原菌的生物防治效率和适用范围受限于其固有特性。
本工作聚焦噬菌体疗法技术的局限性，构建了噬菌体“搭便车”于非宿主载体生防细菌（生防菌枯草芽孢杆菌Bacillus subtilis, BS）的携播体系，探究了该体系靶向消减大豆细菌性叶斑病病原菌的协同增效效能与机制，进一步探究了如何在农业环境中增强噬菌体疗法，以克服生物膜保护和噬菌体抗性带来的限制。结果表明，该体系存在显著的协同效应，即噬菌体能够使得载体细菌定殖能力提升1.2倍，而载体细菌促进提高噬菌体感染效率约1.4倍。在大豆叶际中，该体系处理下的病原生物膜总生物量比未处理组降低58%，病原菌数量减少82%。宏转录组分析显示，携播体系显著增强了载体细菌的运动性与能量代谢，同时抑制了病原菌的防御系统及能量代谢。同时多组学联合分析揭示了，噬菌体-益生菌携播体系可形成有利于消减大豆叶际病原菌的高稳定性与高迁移性的携播共生体，并激发叶际微生物的防御功能，防治豆秸越冬病害。综上，噬菌体通过“搭便车”载体生防菌的携播策略，为叶际微生物组调控和细菌性病害防治提供了一种新颖高效的方法。
东北农业大学资源与环境学院副教授张博为第一作者，东北农业大学资源与环境学院张颖教授、浙江大学俞萍锋研究员为共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、国家重点研发计划、黑龙江省自然科学基金优秀青年项目等项目的支持。
作者简介
第一作者：张博，东北农业大学资源与环境学院副教授，博士生导师，黑龙江省优秀青年基金获得者，黑龙江省高层次人才。主要从事黑土障碍消减与可持续利用、环境土壤病毒组等方面的研究。近五年在Environmental Science & Technology、Journal of Hazardous Materials、Journal of Cleaner Production等国际期刊发表论文20余篇，主持国家自然科学基金、国家重点研发计划青年科学家项目课题、中国博士后面上项目、黑龙江省自然科学基金优秀青年基金等国家与省部级项目8项。担任Agricultural Ecology and Environment期刊副主编、Separations期刊Special Issue编委、《东北农业大学学报》青年编委。
通讯作者：张颖，东北农业大学资源与环境学院教授，博士生导师，国家大豆产业技术体系岗位科学家、国际土壤学联合会第一分会副主席、“黑土重点专项”-黑龙江省黑土地科技特派团团长。主持国家重点研发计划项目等30余项。在PNAS、Environmental Science & Technology、Applied Catalysis B-Environmental、Water Research等环境领域期刊共发表论文400余篇。
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