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沈其荣教授团队在生物有机肥调控土壤微生物区系防控土传病害方面取得重要进展

发布时间:2020-09-23 点击次数:

当地时间9月22日,澳门威尼斯官网沈其荣教授团队在利用生物有机肥调控土壤菌群、防控植物土传枯萎病机理研究方面取得重要进展,成果以“Bio-organic fertilizers stimulate indigenous soilPseudomonaspopulations to enhance plant disease suppression”为题发表在Microbiome(IF5y=12.160)上。该成果揭示了生物有机肥携带的“将军型”功能微生物不仅可以独自抑制病原真菌,降低其生存能力;同时还能够重塑根际土壤细菌群落,激发土著有益菌群,并与其协同增强抑病能力。

近年来,集约化农业发展中的不合理措施,如化肥农药的过度投入、经济作物的单一连作等,导致经济作物土壤微生物群落结构严重失衡,生态功能急剧下降,土传病害频发。该团队前期研究发现,通过连续施用生物有机肥能够改变土壤微生物群落,防控土传病害,但生物有机肥激发土壤抑病能力的生态学机制依然不明。该研究通过联合高通量测序、可培养微生物组、关键微生物回接和群落互作试验等研究发现,土壤抑病能力的增强与施用生物有机肥对土著微生物群落的重塑有关,其中,土著有益假单胞菌种群的增加显著强化了土壤抑病能力。进一步研究发现,引入的芽孢杆菌与土著假单胞菌种群的互作关系与抑病能力存在潜在联系,即,“将军型”芽孢杆菌与特定的益生假单胞菌种群能够协同增强多物种的根系定殖,最终成为一种能够有效抵御病原菌侵染植物的益生“菌团”。

本研究证实了生物有机肥在有效抑制病害发生方面的潜在微生物生态学机制,为如何通过具体管理措施诱导土壤抑病能力提供了理论基础,为将来更有效的应用生防菌剂促进农业可持续发展开辟了新的机会,也为含有多功能生防菌群生物有机肥的研制,以及更有效的生防菌株的筛选提供了借鉴意义。

我校资源与环境科学学院陶成圆博士和李荣教授为共同第一作者,沈其荣教授为通讯作者。荷兰乌特勒支大学George A. Kowalchuk教授、荷兰瓦赫宁根大学Stefan Geisen博士,南京农业大学土壤微生物与有机肥团队的熊武博士、沈宗专副教授、刘珊珊博士生,以及海南大学阮云泽教授和王蓓蓓博士对本研究均有贡献。该研究同时得到国家重点研发计划和国家重点基础研究发展计划(973计划)等项目的资助。

论文链接:<span style="color: rgb(142, 37, 85);font-family: "&amp">https://doi.org/10.1186/s40168-020-00892-z

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