广东
近日，中国农业大学农学院曾昭海教授、杨亚东副教授在《Plant Communications》期刊上发表题为Synthetic communities and key metabolite-driven enrichment of keystone rhizosphere microbes suppress bacterial wilt disease in peanut的研究成果。中国农业大学农学院在读博士生禹桃兵为论文第一作者，曾昭海教授和杨亚东副教授为论文的共同通讯作者。
该研究利用扩增子测序和LC-MS技术，比较了抗病品种（日花3）与感病品种（日花99）在青枯病病原菌入侵下的根际微生物群落组成与代谢物差异及其相互关系。分离根际关键微生物并结合微生物-代谢物共培养，明确了特定代谢物对关键微生物生长的影响。最后，确定用于后续研究的关键微生物和代谢物，通过构建人工菌群（SynCom）及其与代谢物组合，解析根际关键微生物协助感病品种花生抵御青枯病入侵的潜在机制。研究发现，青枯病病原菌（R. solanacearum）接种显著降低感病品种微生物多样性和网络复杂性，增加抗病品种微生物网络复杂性。接种R. solanacearum的抗病品种显著富集多个与植物健康相关的代谢途径（如链霉素生物合成、苯丙烷生物合成和异黄酮生物合成），并特异性富集三种潜在关键微生物与四种关键代谢物。体外微生物-代谢物共培养实验证实，这些代谢物能够促进三种潜在关键微生物的生长。体外细菌/真菌-细菌互作实验表明，由三个菌株组成的人工菌群（SynCom4）对R. solanacearum生长的抑制效果优于单一菌株或两个菌株组成的合成群落。盆栽验证实验表明，SynCom4与代谢物联合施用比SynCom4单独施用抑制病原菌入侵的效果更佳，并显著富集更多有益微生物。富集的这些有益微生物通过激活宿主免疫系统、诱导木质素合成及槲皮素、二氢槲皮素和矢车菊素等抗菌化合物的产生，进一步增强花生对病原菌的抗性。
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