近日，我院研究员周新刚等与多家单位合作，在解析土传病原真菌与植物互作机理方面取得新进展，成果以《Fusaric acid mediates the assembly of disease-suppressive rhizosphere microbiota via induced shifts in plant root exudates》为题发表于在国际著名期刊《自然•通讯》 (Nature Communications)。该研究揭示了番茄枯萎病菌产生的镰刀菌酸通过诱导番茄根系分泌物变化从而调控根际微生物组抑病力。
土传病原菌是危害农作物生产的重要因子，限制了农业可持续发展。受到病原菌侵染后，植物会选择性招募根际有益微生物增强自身适应力；同时，土传病原真菌能通过分泌毒力因子直接抑制根际有益微生物，从而利于其侵染植物。但是，植物-土传病原真菌-根际微生物组的三者互作关系尚不清楚。本研究发现番茄的枯萎病抗病和感病品种受到枯萎病菌侵染后对根际有益微生物的招募存在差异。番茄枯萎病菌产生的次生化合物镰刀菌酸能引起番茄根际微生物组系统性的变化。镰刀菌酸抑制了感病品种招募高效根际有益细菌，但促进了抗病品种招募这些根际有益细菌。进一步研究发现，枯萎病菌和镰刀菌酸通过改变番茄根系分泌物而影响了番茄对特异根际有益细菌的招募。该研究进一步阐明了植物-土传病原真菌-根际微生物组互作影响作物健康的机制，也为构建健康根际微生物组提供了思路。
番茄枯萎病菌通过镰刀菌酸调控根际微生物组抑病力的机理模式图
周新刚和南京农业大学资源与环境科学学院教授韦中为该论文通讯作者，学校园艺园林学院实验师金雪为第一作者。学校园艺园林学院研究生贾惠婷和冉令义、吴凤芝教授，中国科学院东北地理与农业生态研究所研究员刘俊杰，瑞士巴塞尔大学教授Klaus Schlaeppi，美国宾夕法尼亚州立大学教授Francisco Dini-Andreote参与了该项研究。东北农业大学为第一署名单位。该研究得到了国家自然科学基金等项目的资助。
周新刚简介：研究员、博士生导师，主要从事蔬菜连作障碍机理及调控方面的研究。入选“龙江学者支持计划”青年学者、黑龙江省“头雁”团队等。主持了国家自然科学基金、省优秀青年基金等课题20余项；获省部级一等奖1项、二等奖2项，以及教育部全国优秀博士学位论文提名；以第一/通讯作者在Molecular Plant、Nature Communications、iMeta、Plant Physiology等期刊发表SCI论文60余篇；出版连作障碍相关专著2部。
原文链接：https://doi.org/10.1038/s41467-024-49218-9。
