华中农大发文揭示根系分泌物调控根际微生物组抗病机制

关键词：

来源：

Plant Communications

来源地址：

https://doi.org/10.1016/j.xplc.2024.101139

资源所属：

农业生物技术专题

类型：

学术文献

语种：

英语

原文发布日期：

2024-09-30

摘要：

2024年9月30日，华中农业大学植物科学技术学院的植物线虫病害绿色防控团队在《Plant Communications》杂志上在线发表了题为“Pepper root exudate alleviates cucumber root-knot nematode infection by recruiting a rhizobacterium”的研究文章。这项研究表明，辣椒根系分泌物中的关键成分通过吸引有益微生物来减轻黄瓜根结线虫（Meloidogyne incognita）的侵害，为轮作系统中根系分泌物在减轻植物病害方面提供了理论基础。根结线虫是十大植物寄生线虫之一，其寄主超过三千种，在我国每年导致高达五亿美元的蔬菜损失。随着保护地蔬菜种植面积的增加，特别是日光温室的广泛应用，根结线虫的危害逐年加剧，严重影响蔬菜产量和质量，导致连作障碍。传统化学杀线虫剂容易引起环境污染和抗药性问题，因此，开发绿色安全的防控技术已成为蔬菜生产的当务之急。合理的轮作可以有效地调节土壤微生物群落，从而缓解连作障碍。本研究探讨了黄瓜（Cucumis sativus）与辣椒（Capsicum annuum）轮作对根际微生物群落抑制黄瓜根结线虫病害的作用。田间试验结果显示，这种轮作系统有效地减轻了黄瓜根结线虫病害，并减少了土壤中对黄瓜有害的自毒物质——对羟基苯甲酸的积累，这种物质会加剧根结线虫病害并抑制黄瓜生长。此外，辣椒轮作改变了黄瓜根际微生物结构，促进了黄瓜根际氧化假节杆菌（Pseudarthrobacter oxydans）的富集。通过GC-MS分析发现，辣椒根系分泌物中的棕榈酸能够吸引P. oxydans在下一季黄瓜的根际中定殖。P. oxydans通过降解土壤中的对羟基苯甲酸，促进黄瓜生长，诱导抗性，并对根结线虫有直接的毒性作用，从而减轻根结线虫病害。这项研究在根分泌物中鉴定出一种新的化学成分，揭示了它在作物轮作减轻病害中的重要作用，为根分泌物在植物抗病机制中的应用提供了理论支持。