近日，我院以“Nematodes: an overlooked tiny engineer of plant health”為題，在Trends in Plant Science期刊發(fā)表根際線蟲(chóng)微生態(tài)與作物健康的觀點(diǎn)性綜述論文。

線蟲(chóng)是數(shù)量和多樣性最高的土壤動(dòng)物，是根際生物的重要組成部分。先前研究多關(guān)注線蟲(chóng)驅(qū)動(dòng)地球化學(xué)循環(huán)和環(huán)境指示方面的作用，但是忽略了它們參與調(diào)控根際微生態(tài)和驅(qū)動(dòng)土壤微生物從而影響植物健康的生態(tài)功能。本文系統(tǒng)總結(jié)了土壤線蟲(chóng)-根際微生物-植物三者之間的關(guān)系，提出根際土壤線蟲(chóng)對(duì)植物健康的影響不僅僅包含直接作用的植物寄生線蟲(chóng)，以微生物為食物來(lái)源的自由生活線蟲(chóng)同樣能通過(guò)影響根際微生物進(jìn)而影響植物健康。

目前，團(tuán)隊(duì)在土壤自由生活線蟲(chóng)調(diào)控植物病原菌、有益菌和根際微生物群落等方面進(jìn)行了探索研究，提出了微型土壤動(dòng)物線蟲(chóng)驅(qū)動(dòng)土壤微生物影響植物健康的潛在機(jī)制 (圖2)。該研究表明植物病原細(xì)菌不僅對(duì)植物有致病性同時(shí)對(duì)非宿主動(dòng)物也具有很高的毒性，這可能成為植物病原菌一種逃避捕食的手段。因此，線蟲(chóng)通過(guò)直接捕食植物病原細(xì)菌從而抑制其種群數(shù)量的可能性較低。然而，線蟲(chóng)能夠通過(guò)間接調(diào)控微生物群落來(lái)抵御植物病原菌，例如，線蟲(chóng)的取食作用能夠刺激拮抗菌分泌更多拮抗物質(zhì)，從而間接抵御植物病原細(xì)菌。該觀點(diǎn)性綜述呼吁更多學(xué)者關(guān)注土壤動(dòng)物調(diào)控根際微生態(tài)與植物健康這個(gè)研究領(lǐng)域，為土壤動(dòng)物-微生物跨界互作調(diào)控植物健康這個(gè)方提供了新的認(rèn)識(shí)，為土壤動(dòng)物開(kāi)啟了新的研究方向。

圖2 植物寄生線蟲(chóng)和自由生活線蟲(chóng)對(duì)植物健康的影響

我院沈其榮院士團(tuán)隊(duì)和胡鋒教授團(tuán)隊(duì)合作完成該項(xiàng)工作。沈其榮院士團(tuán)隊(duì)李根博士后和韋中教授關(guān)注于根際土壤微生物與植物健康，分別為文章第一作者和通訊作者；胡鋒教授團(tuán)隊(duì)劉婷副教授聚焦于土壤線蟲(chóng)的根際微生態(tài)研究，為文章共同第一和共同通訊；加拿大麥吉爾大學(xué)Joann K. Whalen教授為共同作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金和國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目的支持。

全文鏈接：https://www.cell.com/trends/plant-science/fulltext/S1360-1385(23)00226-1

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Haijian BING

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