近日，我院武占省教授團(tuán)隊(duì)在“利用炭基菌劑優(yōu)化植物根系分泌物-土壤微生物防御反饋抵抗病原菌”上取得重要進(jìn)展，發(fā)表研究論文Biochar-basedBacillus subtilisinoculant for enhancing plants disease prevention: microbiota response and root exudates regulation,（中國科學(xué)院一區(qū)，影響因子12.7）。該論文第一作者為石河子大學(xué)化工學(xué)院-西安工程大學(xué)環(huán)化學(xué)院聯(lián)培博士生鄧子禾，通訊作者為武占省教授、安雄芳副教授，西安工程大學(xué)為通訊單位。
植物通過改變根系分泌物組成來重塑根系微生物群落的組成以抵御病害脅迫。為增強(qiáng)這一效應(yīng)許多研究主張使用生物炭（BC）和外源微生物進(jìn)行干預(yù)，以提高植物防御能力。然而，BC 介導(dǎo)外源微生物增強(qiáng)根系分泌物-土壤微生物防御反饋的機(jī)制仍不清楚。本研究制備生物炭基枯草芽孢桿菌 SL-44菌劑（BC@SL）來研究植物的防御反饋機(jī)制。BC@SL作為一種新型固體外源菌劑，與單一外源微生物菌劑相比具有穩(wěn)定的理化性質(zhì)和較長的貯存期，施用于土壤后解決了單一菌劑存活低的問題，并顯著促進(jìn)植物的生長，增強(qiáng)其抗病性。BC@SL 可通過直接抑制和防御反饋兩種途徑緩解立枯絲核菌Rs對植物的脅迫。BC@SL對防御反饋的優(yōu)化主要通過增強(qiáng)植物抗性酶的活性（SOD提高3.5倍）、重塑微生物群落（芽孢桿菌 0.38%-16.31%）和調(diào)節(jié)滲出物（減少棕櫚酸、硬脂酸、2-4-叔丁基苯酚，增加檸檬酸、苯甲酸）完成。研究表明，微生物對根系分泌物的代謝產(chǎn)物存在敏感性差異，BC@SL 優(yōu)化植物根系分泌物的組成，使其更適合有益微生物的生長。此外，這些優(yōu)化進(jìn)一步增強(qiáng)了根系分泌物-土壤微生物防御反饋之間的正向調(diào)節(jié)。總之，BC@SL 是一種穩(wěn)定高效的新型固體外源土添加劑，該研究為綠色農(nóng)藥的推廣應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
該研究工作獲得了國家自然科學(xué)基金（22278325、32060026）、陜西省 "秦創(chuàng)原科學(xué)家+工程師團(tuán)隊(duì)"（2022KXJ-137）、陜西省高校青年創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)（2022TD071） 西安市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室績效考核獎勵資助項(xiàng)目（2021JH-201-0004）、西安市科技局農(nóng)業(yè)技術(shù)研發(fā)項(xiàng)目（22NYYF0037）、陜西省重點(diǎn)研發(fā)計劃（2022NY-053）資助。（撰稿：鄧子禾 審核：武占省）
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