科學家證實:粘細菌調控土壤微生物生態平衡—新聞—科學網

2020-11-24 科學網


 

 粘細菌對黃瓜根分泌物的趨化性。南京農大供圖

粘細菌響應植物根際分泌物向根部遷移並定殖，同時通過捕食作用驅動土壤有益微生物群落結構穩定從而降低病害發生。南京農大供圖

微生物學家推測，粘細菌處於土壤微生物食物鏈的頂端，它們的捕食行為在土壤微生物生態系統平衡中可能發揮重要作用。

近日，南京農業大學生命科學學院教授崔中利團隊證實了這一猜想。相關研究成果在線發表於國際期刊《微生物組》（Microbiome）。

論文通訊作者崔中利介紹，在微生物群落中，粘細菌具有多細胞群體行為特徵，是一種通才型捕食性微生物類群，被認為是高等的原核生物。

粘細菌能夠「捕食」活的微生物細胞（細菌與真菌）或者其他生物大分子獲取營養；能夠響應外界營養閾值，進而調控營養細胞分化為抗逆性強的粘孢子；還能根據外界環境的營養閾值進行自我調整。

科研人員通過粘細菌—黃瓜—土壤微生物互作關係研究發現，在根際分泌物的驅動下，粘細菌EGB對麥芽糖和麥芽糖醇具有較強的趨化作用，使其向根部定向遷移並定殖，並在遷移過程中通過捕食作用調控土壤微生物群落結構。

研究還發現，粘細菌處理組土壤中，捕食性微生物的相對豐度顯著高於其它處理組，而尖孢鐮刀菌的數量明顯下降，從而抑制病害的發生。

研究成果揭示了粘細菌在土壤中向植物根部遷移的時空分布規律，提出並驗證了粘細菌的捕食行為驅動土壤中作物有益微生物群落結構穩定，從而降低病害發生的研究假設。

崔中利說，該項研究首次證明粘細菌對植物根際分泌物的響應機制，解析了粘細菌捕食行為的生態學功能，對於了解捕食性微生物—植物—土壤微生物互作關係具有重要的指導意義，並為植物病原菌的生物防控提供了新思路。

該項目得到了國家自然科學基金面上項目和國家重大基礎研發等項目資助。

相關論文信息：https://doi.org/10.1186/s40168-020-00824-x

 

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