科技日报记者 马爱平
记者17日从中国农业科学院获悉，该院蔬菜花卉研究所首次揭示了抗病基因（R基因）可重塑植物根际微生物群落，并通过招募有益微生物作为核心微生物种群，构建了更加稳定和复杂的微生物网络结构，从而构建了植物抗病性的新机制。相关研究日前发表在国际期刊《微生物组》上。
“抗病基因（R基因）是植物抵抗病害的最关键基因。但R基因是否可以重塑微生物群落，进而抑制病害的发生，一直未见有相关的报道。”论文共同通讯作者、中国农业科学院蔬菜花卉研究所研究员凌键告诉科技日报记者。
该研究通过微生物组群落分析，鉴定了甘蓝中甘21和新中甘21根系微生物群落组成的差异，发现抗病品种根系微生物物种的组成更加丰富，并形成了更复杂、稳定的微生物网络结构。进一步研究表明，R基因重塑了根际微生物群落，并通过招募有益微生物，形成了以有益微生物为核心种群的高度稳定网络，从而更好地抵御病原菌的侵染。
在此基础上，通过整合微生物组、培养组、基因组等组学数据，研究人员分离鉴定了抗病品种根际微生物网络中的特定菌株。进一步实验表明，该菌株还可显著提高作物对其他土传病害，如根肿病、青枯病等的抗病性，在生物防治应用中有着巨大的潜力。
“该研究发掘了植物R基因除了传统的抗病功能外，还可通过重塑作物根际微生物群落，提高作物抗病性的新角色。这项工作为实现抗病育种与微生物群落防控两大领域有机统一提供了理论支持。同时，也为联合抗性品种挖掘和合成微生物组学，开发新型生防菌剂提供了新的思路。”凌键说。
