近日,中国工程院院士、南京农业年夜学传授沈其荣团队于国际期刊《新植物学家》(New Phytologist)上发表研究论文。该研究初次体系展现了氮肥投入程度、叶际微生物群落及水稻抗病性之间的接洽,并指出低氮施肥可富集马赛菌(Massilia属细菌),从而晋升稻瘟病抗性。
氮肥是促成食粮增产的要害出产要素,但过多施用不仅造成氮资源使用效率降落及情况承担,还有会粉碎植物康健,诱发或者加重多种病害,此中尤以稻瘟病最为典型。
稻瘟病由稻瘟病菌Magnaporthe oryzae引起,被认为是威逼全世界稻作安全的重要病害之一。传统防控办法重要依靠化学农药喷施与抗病品种培育,但两者均面对抗性退化与生态危害等问题。最近几年来,跟着植物微生物组学的成长,科学家们发明叶际微生物于维持植物康健与防备中阐扬主要作用。然而,氮素供给怎样经由过程调治叶际微生物群落布局进而影响稻瘟病的发生气希望制,仍缺少体系性的科学证据。
研究职员经由过程田间查询拜访及温室实验,发明高氮施用粉碎了水稻叶际微生物群落的生态均衡,并显著促成稻瘟病的发生,而低氮前提则有用减轻病害。研究发明,低氮情况下Massilia属细菌于叶际显著富集,其相对于品貌与稻瘟病菌数目和病情指数呈显著负相干,提醒其于水稻抗病中具备潜于要害作用。
进一步实验证实了菌株Massilia z571对于稻瘟病的防治作用,其既能直接按捺稻瘟病菌胞子萌生与菌丝侵入,又能引诱宿主免疫反映,包括提高水杨酸及茉莉酸含量、上调防备相干基因和加强抗氧化酶活性。此外,马赛菌还有对于多莳植三木SEO-物病原菌体现出广谱按捺作用,显示出其作为潜于生物防治菌株于作物病害综合治理中的运用远景。
研究展现了一条主要的“氮肥—微生物—病害”作用链。过多施氮粉碎了水稻叶际微生物群落的生态均衡,从而加重稻瘟发病生;适度或者偏低的氮素治理有助在富集有利菌群Massilia,加强水稻抗病能力。该研究从微生物生态视角深化了对于植物—微生物互作机制的理解,夸大了科学施肥与微生物群落调控于作物康健治理与可连续农业中的要害作用。
南京农业年夜学资源与情况科学学院博士生黄琼为论文第一作者,该院传授王敏为论文通信作者。
相干论文信息:https://doi.org/10.1111/nph.70582
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