来航线教授团队在土壤根际微生态领域取得新进展

　　 　　

近日，来航线教授团队在土壤根际微生态研究领域取得新进展。相关成果“The biocontrol agent Streptomyces pactum increases Pseudomonas koreensis populations in the rhizosphere by enhancing chemotaxis and biofilm formation”在土壤科学权威期刊和我校认定的“双一流”学科群B类期刊《Soil Biology and Biochemistry》上发表。资环学院青年教师郭俏为第一作者，来航线教授为通讯作者，我校为论文第一完成单位。

来航线教授团队在西北干旱特殊生境下优良放线菌资源挖掘的基础之上，长期以来致力于利用有益微生物修复土壤生物退化的效果及机理研究。研究发现放线菌作为一类重要的微生物类群，可调节土壤微生态、促进植物生长、抑制病原微生物、提高植物抗性、降解自毒物质、活化土壤养分及调整土壤结构等特性，其相关结果已发表在Biology and Fertility of Soils、Applied Soil Ecology及Microbial Ecology等多个土壤学及微生物学杂志之上。

国内外众多研究表明：有益微生物对植物的防病促生作用与生防菌对根际土壤微生物群落结构的调整作用密切相关，生防菌的施入可增加作物根际土著微生物中有益（具有促进植物生长，减少病害发生的功能）菌（属）数量，或降低有害（导致病害发生，抑制植物生长）菌（属）的数量。然而，生防菌如何影响特定优势微生物在根际的分布数量，且根际特定微生物数量的变化是否与有益菌的防病促生作用直接相关尚未见报道。

本团队前期研究发现的优良生防菌株密旋链霉菌Streptomyces pactum Act12可调节根区土壤微生态、增加人参根区韩国假单胞菌Pseudomonas koreensis GS。基于其生长和转录组的研究发现，在培养基及土壤模拟条件下，Act12不会显着影响P. koreensis GS的生长。但RNA测序显示，Act12处理后P. koreensis GS中与有机酸代谢过程，活性氧代谢过程，细菌趋化性和鞭毛组装相关的基因上调。且Act12处理提高了P. koreensis GS的游泳运动能力和生物膜形成能力，从而增强了其定殖在番茄幼苗根际的能力。结果表明：Act12可以通过促进P. koreensis GS生物膜形成，养分利用和环境适应来增强P. koreensis GS的根际定植和竞争。此外，本研究对P. koreensis GS防病促生作用的研究表面，生防菌Act12施入后P. koreensis GS数量的增加与Act12的防病促生作用直接相关。

（物种相关节点底色以绿色表示，红色方框代表基因上调，蓝色方框代表基因下调）

生防放线菌Act12增加P. koreensis GS根际数量的分子机制

SBB杂志主编评价该论文研究结果对于参与微生物生态学的研究人员非常有价值，它突出了影响根际微生物群落分布的生防微生物以及生防微生物在疾病控制和植物生长促进中的作用的重要性。该研究结果为生防菌调节根际微生物群落结构的分子机制研究提供了新的研究思路，可进一步促进微生物技术在农业病害绿色防控的应用。

该研究得到国家自然科学基金项目（31600407）的资助。

原文链接：

https://doi.org/10.1016/j.soilbio.2020.107755

其他研究成果链接：

https://link.springer.com/article/10.1007/s00374-019-01339-w

https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0929139318308709?via%3Dihub

https://link.springer.com/article/10.1007/s00248-019-01388-6

                                                                                                                                      编辑：吴小平

                                                                                                                                     终审：李志