内生微生物群落：助力作物健康、抵御土壤病害的神秘力量

在一项新的研究中，来自中国科学院亚热带农业研究所的研究团队在园艺研究中发表的研究表明，设计的合成微生物群落（SynComs）可以显著促进作物生长并抑制土壤病害，揭示了一种前景广阔的生物防治策略。

植物内生微生物在植物组织内共生，发挥着对宿主健康、营养吸收和抗病能力的重要作用。利用这些微生物提供了一种可持续的替代化学农药的方案。然而，从复杂的自然微生物群落中选择有效的菌株并将其组装成稳定、功能稳定的SynComs依然是一个重大挑战。

通过整合田间采样、微生物组测序和功能实验，研究人员分析了长期单作下可食用百合的内生微生物群落。他们发现，持续种植增加了土壤病原菌镰刀菌（Fusarium oxysporum）和有益细菌，如假单胞菌（Pseudomonas）和芽孢杆菌（Bacillus），形成了一个“对抗平衡状态”的网络。布尔克霍尔德菌科（Burkholderiaceae）和假单胞菌被认为是维持这种微生物平衡的关键类群。

有趣的是，约50%的内生细菌来源于土壤，而真菌的来源却不到10%，这反映了宿主对真菌成员的明显选择。研究人员从百合球茎中分离出核心对抗性菌株，包括根瘤菌（Rhizobium）、甲基细菌（Methylobacterium）和真菌Talaromyces，并构建了几个合成微生物群。

在测试中，多菌株组合在促进植物生长和抑制病原体方面都优于单一分离株。值得注意的是，含有真菌的合成群落比仅由细菌组成的群落更有效。

“我们的研究显示单一栽培是如何影响植物微生物组的，并提出了一种新策略，旨在构建针对镰刀菌枯萎病的合成群落。”这项研究的通讯作者朱宝利教授表示。

合理设计的微生物群落不仅抑制病原体，还促进植物生长，为再植挑战提供可持续的解决方案，同时减少农药的过度使用。这些发现把微生物生态学和农业实践结合起来，对绿色农业和土壤健康管理有着深远的影响。

想了解更多信息： Hongling Qin 等，解码内生微生物组动态：工程化对抗性合成共生体，以在单作模式中针对性地抑制镰刀菌，园艺研究（2025）。 DOI: 10.1093/hr/uhaf286