微生物所合作在土壤诱导免疫反应的微生物机制方面取得突破性进展

　　

2024年7月15日，微生物研究所和南开大学合作在Microbiome期刊上发表了题为“Redundancy?ｉｎ?microbiota-mediated suppression of the soybean cyst nematode”的研究论文。该研究揭示了大豆长期连作后、大豆孢囊线虫（SCN）的孢囊通过富集Chitinophaga和Dyadobacter细菌抑制自身的繁殖、从而抑制大豆孢囊线虫对大豆作物危害的机制。

SCN是大豆最重要的病原物，而长期连作大豆后SCN会衰退形成抑制性土壤，即使大量接种SCN，抑制性土壤仍然会对SCN免疫。研究通过对吉林及黑龙江的SCN抑制性土壤和发病重的导病土系统研究及室内盆栽试验，对抑制土、导病土、传导土（10%抑制性土壤+90%导病土）及消毒土（80°C及福尔马林处理）的微生物组分析，揭示了抑制性土壤中SCN的孢囊富集了Chitinophaga属和Dyadobacter属细菌；Chitinophaga?spp.通过产生几丁质酶抑制和杀死线虫卵，Dyadobacter?sp.则通过附着SCN二龄幼虫进入大豆根部诱导大豆植株抗性；并且通过土壤接种这两株细菌验证了其对SCN的抑制作用。

这项研究证明了植物长期连作可诱导富集特定微生物形成对相应的生物胁迫（大豆孢囊线虫）的免疫稳态，尤其是专性寄生物大豆孢囊线虫富集微生物自我抑制的权衡效应，为植物寄生线虫及作物连作障碍防治提供了新的理论基础和途径。

中国科学院微生物研究所博士后Muzammil Hussain为文章第一作者，中国科学院微生物研究所向梅春项目研究员和南开大学刘杏忠教授为该论文的共同通讯作者。该研究得到了国家重点研发计划（2022YFD1400700）、国家自然科学基金（31770065、32020103001）等项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1186/s40168-024-01840-x

图1. 大豆孢囊线虫抑制性土壤形成的微生物机制

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