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中国农业科学院烟草研究所在根际微生物及其代谢产物防御青枯病方面取得进展

花匠小妙招
2025-05-05 00:55

近日，中国农业科学院烟草研究所烟草病虫害绿色防控创新团队系统解析了烟草根际微生物在对抗青枯病方面的防御机制，为挖掘新型高效生防菌株及活性物质提供了基础。相关研究成果发表在《环境微生物组（Environmental Microbiome）》（JCR一区，IF="7.9）和《植物科学前沿（Frontiers in Plant Science）》（JCR一区，IF="5.6）上。

烟草青枯病被戏称为“植物癌症”，是一种极为严重的土传病害，目前生产上尚无高效防控药剂，给烟叶的安全生产带来巨大的威胁。该团队研究揭示了根际微生物组群落结构失衡是青枯病发生的主要原因。研究发现，青枯病菌的侵染显著降低了烟草根际微生物群落多样性和稳定性，而随机过程是影响发病烟草根际微生物菌群组装的重要因素。通过对菌群的功能分析发现，发病烟株通过招募更多的拮抗菌来抵抗青枯病菌，而健康植株从根际到根内建立了多道防线，包括生态位占据、拮抗作用、促进烟株生长等。同时，研究还发现鞘氨醇单胞菌、黄杆菌、慢生根瘤菌在维持群落稳定和提高植株青枯病抗性方面发挥了辅助作用，为后期人工合成微生物菌群防控烟草青枯病提供了指导（论文1）。

此外，团队运用土壤微生物组和代谢组的联合分析，明确了维持烟草根际健康的关键微生物源代谢物。发现健康植株的根际微生物通过分泌异喹啉生物碱、抗生素等活性物质来降低土壤中病原菌的基数，并初步定位了活性物质产生的微生物菌株，为后期开发新型生物源活性物质防治青枯病提供了技术支撑（论文2）。

烟草所梁金昌博士为论文1的第一作者；烟草所与广西大学联合培养硕士研究生韦承建和梁金昌博士为论文2的共同第一作者，王晓强副研究员为两篇论文的通讯作者。相关研究得到中国农业科学院烟草研究所青年启航基金、烟草行业烟草病虫害监测与综合治理重点实验室和创新工程等项目的资助。