作者:李晨 陈洁 来源:中国科学报 发布时间:2020/4/11 9:35:42
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科学家证实:粘细菌调控土壤微生物生态平衡


 

 粘细菌对黄瓜根分泌物的趋化性。南京农大供图

粘细菌响应植物根际分泌物向根部迁移并定殖,同时通过捕食作用驱动土壤有益微生物群落结构稳定从而降低病害发生。南京农大供图

微生物学家推测,粘细菌处于土壤微生物食物链的顶端,它们的捕食行为在土壤微生物生态系统平衡中可能发挥重要作用。

近日,南京农业大学生命科学学院教授崔中利团队证实了这一猜想。相关研究成果在线发表于国际期刊《微生物组》(Microbiome)。

论文通讯作者崔中利介绍,在微生物群落中,粘细菌具有多细胞群体行为特征,是一种通才型捕食性微生物类群,被认为是高等的原核生物。

粘细菌能够“捕食”活的微生物细胞(细菌与真菌)或者其他生物大分子获取营养;能够响应外界营养阈值,进而调控营养细胞分化为抗逆性强的粘孢子;还能根据外界环境的营养阈值进行自我调整。

科研人员通过粘细菌—黄瓜—土壤微生物互作关系研究发现,在根际分泌物的驱动下,粘细菌EGB对麦芽糖和麦芽糖醇具有较强的趋化作用,使其向根部定向迁移并定殖,并在迁移过程中通过捕食作用调控土壤微生物群落结构。

研究还发现,粘细菌处理组土壤中,捕食性微生物的相对丰度显著高于其它处理组,而尖孢镰刀菌的数量明显下降,从而抑制病害的发生。

研究成果揭示了粘细菌在土壤中向植物根部迁移的时空分布规律,提出并验证了粘细菌的捕食行为驱动土壤中作物有益微生物群落结构稳定,从而降低病害发生的研究假设。

崔中利说,该项研究首次证明粘细菌对植物根际分泌物的响应机制,解析了粘细菌捕食行为的生态学功能,对于了解捕食性微生物—植物—土壤微生物互作关系具有重要的指导意义,并为植物病原菌的生物防控提供了新思路。

该项目得到了国家自然科学基金面上项目和国家重大基础研发等项目资助。

相关论文信息:https://doi.org/10.1186/s40168-020-00824-x

 
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