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南农研究出防治土壤青枯病“洲际导弹”
2019-12-04 09:36:00  来源:南京日报  作者:谈洁  
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  本报讯(通讯员 许天颖 记者 谈洁)土壤不健康导致通过土壤传播的病害频发,如何防治?在利用噬菌体定向调控土壤菌群—防控土传青枯病领域,南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣教授带领的土壤微生物与有机肥团队微生态与根际健康实验室取得重要进展,成果昨天发表在国际顶级学术期刊《自然生物技术》。

  随着集约化农业的不合理发展,化肥农药的持续过量投入以及经济作物的单一连作,导致土壤微生物群落结构严重失衡,生态功能急剧削弱。近年来,土壤养分周转不畅、污染难以消解、土传病害频发,就是土壤微生态失衡重要证据,这些也是农业资源与环境领域亟待解决的难题。

  该研究团队负责的微生态与根际健康实验室重点关注由青枯菌引起的土传青枯病。青枯菌在土壤中存活时间长,能够侵染番茄、茄子、辣椒、烟草、生姜、花生等400多种植物,常导致作物减产,甚至绝收。团队把目光聚焦到“噬菌体”这一特殊土壤微生物上。

  噬菌体在环境中普遍存在。噬菌体对宿主细菌具有高度侵染特异性,可以实现对特定病原菌的精准裂解,并且能够动态压制病原菌数量。但土壤环境复杂,噬菌体疗法在土传细菌性病害防控中的效果还不稳定。最重要的是,噬菌体在土壤中抑制土传病原菌的作用机制还没有阐明清楚。

  为解决这些问题,实验室首先从广西、江苏、浙江和江西不同地区分离到1000多株病原青枯菌,并筛选到能高效裂解病原菌的噬菌体。其次,根据噬菌体的来源和侵染特性等选择了4株噬菌体为材料,组合成不同丰富度的噬菌体组合,以提高噬菌体疗法的效果。最后通过温室和大田研究,发现噬菌体组合能够显著降低青枯病的发生。

  沈其荣解释,这一发现表明,噬菌体不仅可以“专性猎杀”和“精准靶向”病原菌,降低其生存竞争能力,同时还能够重新调整根际土壤菌群的结构,恢复群落多样性,增加群落中拮抗有益菌的丰度。这就相当于,不仅找到了精确制导病原菌的“洲际导弹”,同时还触发了根际免疫,让打垮的根际菌群又组建了一支“钢铁战士”。这将为应用推广噬菌体疗法作为精准靶控、生态安全的土传病害防治措施提供重要的理论依据。

标签:噬菌体;土壤;病原菌
责编:苗津伟 崔欣
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