文章信息
文章题目：Cross-Kingdom Synthetic Microbiota Suppresses Wheat Fusarium Crown Rot by Remodeling the Rhizosphere Microbiome and Metabolome
文章主题：跨界合成微生物群通过重塑根际微生物组和代谢组抑制小麦镰刀菌冠腐病
发表期刊：Journal of Agricultural and Food Chemistry
研究背景
小麦镰刀菌冠腐病（FCR）由假禾谷镰刀菌引发，是危害全球小麦生产的严重土传病害，年均减产 9%-35%、严重时超 70%，我国主产区近年致病菌株扩散、病害压力剧增；当前该病防治依赖化学手段，易受环境影响、诱发病原菌抗性且存在环境风险，而生物防治更具可持续性。单株有益微生物因功能范围窄、易使病原菌产生抗性、调控土壤理化及微生物网络能力弱，难以实现田间稳定的抑病和促生效果，而由多菌株组成的合成微生物群落（SynCom）可通过功能互补提升生防效果与稳定性，跨界菌物与细菌的互作更是土壤生态中抑病的关键，但目前非灭菌土壤条件下，针对小麦 FCR 的跨界合成微生物群落研究仍十分稀缺，因此开发并验证相关生防策略具有重要的理论与实践价值。
研究思路
研究结论
本研究成功构建并验证了一种由哈茨木霉T19与五株芽孢杆菌组成的跨域合成微生物群落，在非无菌土壤条件下对小麦镰孢菌冠腐病展现出显著的防治效果，病害严重指数降低约70%，同时显著促进小麦生长并提高产量。其作用机制是多方位的：SMC通过提升土壤有机质与氮素水平、恢复病原菌破坏的养分平衡来优化根际理化环境；通过富集拮抗真菌（如木霉、毛壳菌）和促生细菌（如假单胞菌、类芽孢杆菌）并抑制病原镰孢菌来重塑健康的微生物群落结构，并增强微生物网络的复杂度与稳定性；同时，SMC还诱导根际积累防御相关代谢物（如表茉莉酸、尿囊素、二氢大豆苷元），激活植物自身的免疫反应。该研究为利用合成微生物群落防控土传病害提供了重要的理论依据与实践基础。
结果展示
图1 合成微生物群落菌株对假禾谷镰刀菌的抑制作用及其促生特性
图2 合成微生物群落（SMC）在不同假禾谷镰刀菌（Fp）侵染条件下对小麦生长、抗病性及产量的影响
图3 合成微生物群落（SMC）在不同假禾谷镰刀菌（Fp）侵染条件下对小麦抗氧化酶活性及根际土壤酶活性的影响
图4 合成微生物群落（SMC）对小麦根际真菌群落结构及其与土壤理化性质关联性的调控作用
图5 合成微生物群落（SMC）对小麦根际细菌群落结构及其与土壤理化性质关联性的调控作用
图6 合成微生物群落（SMC）处理对小麦根际微生物共现网络结构及拓扑学特征的调控作用
图7 不同处理下小麦根际代谢组的综合分析及功能通路富集分析
图8 与不同处理相关的小麦根际微生物组模块及其与植物性状、土壤理化性质的关联分析
图9 尿囊素和二氢大豆苷元对小麦幼苗生长的剂量依赖性影响
图10 合成微生物群落作用机制模型：小麦病害抑制与生长促进
