近日,我校农学院团队在土壤抑制香蕉根结线虫病害的微生态机制研究方面取得新进展,研究成果以“Siderophore-producing Bacillus and free-living nematodes are associated with soil suppressiveness to banana root-knot nematodes”为题,在线发表在国际学术期刊《自然-通讯》(Nature Communications)上。该论文由我校农学院副教授卢巧芳联合中国工程院院士、中国农业大学教授张福锁团队,荷兰瓦赫宁根大学和荷兰皇家生态研究所等国内外科研团队共同完成。

香蕉作为全球重要的热带经济作物,其产业发展常受制于由根结线虫引发的土传病害。该研究系统检测广西南宁一个具有11年种植历史的香蕉连作基地,发现根结线虫病害呈现出先升后降的抛物线趋势,连作七年后发病率显著下降,土壤进入了“抑病状态”。为破解土壤如何获得“免疫力”,该研究整合了形态学鉴定、高通量测序、微生物分离培养、基因组学、代谢组学及盆栽验证等多学科手段,明确了土壤线虫和微生物群落随着连作时间发生的演替规律,挖掘到抑制根结线虫的关键微生物,经鉴定为贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)Y11.1,并验证了该菌株对香蕉根结线虫的防治效应。此外该研究还明确了Y11.1菌株分泌的铁载体——bacillibactin是构建土壤抑病功能的核心分子,发现bacillibactin对根结线虫具有驱避和杀灭作用,但对模式自由生活线虫秀丽隐杆线虫却表现出吸引作用且无致死效应,揭示了微生物铁载体能够作为“智能物质”,精准区分“敌友”——驱杀病原线虫的同时,吸引有益线虫富集,从而重塑整个根际生物网络。

该研究得到了中国国家自然科学基金项目、教育部先导项目和科技部重点研发项目的资助。