在同一块地长期种植同一种作物，为什么长势会变差、病害变多？中国科学院亚热带农业生态研究所研究员朱宝利科研团队通过给百合配备专属“微生物保镖”，找到更优解决方法。
10月24日，相关研究成果发表于Horticulture Research。
与化学农药相比，利用内生微生物开展生物防控具有环境友好与可持续性优势。然而，如何从复杂的自然微生物组中筛选有效菌株，构建具有定向抑病功能且稳定性强的人工合成微生物群落（SynComs）并阐明其作用机制，仍是当前微生物生态与植物保护领域的重要课题。
农业生产中，连作会导致作物产量下降、病害加剧，百合也不例外。研究综合运用田间采样、微生物组测序及功能验证等方法，系统解析了食用百合在长期连作体系下内生菌群的结构动态。研究发现，连作不仅导致土传病原真菌尖孢镰刀菌的积累，同时也伴随有益菌群的协同富集，形成一种“拮抗—平衡”的复杂微生态网络。
百合专业菌剂研究基地。
也就是说，虽然有害真菌在增加，但一些有益细菌也在同步积累，形成一种微妙的平衡。更关键的是，百合对这些微生物“挑得很严”，约50%的有益细菌来自根际土壤，但真菌能成功“住进”百合体内的不足10%，这说明植物自身有严格的筛选机制。
在此基础上，研究团队从百合鳞茎中分离获得包括根瘤菌属、甲基杆菌属及真菌Talaromyces属在内的核心拮抗菌株，并通过组合筛选构建了多种合成菌群，好比为百合配上“微生物保镖”。试验结果显示，与单一菌株相比，复合菌剂在促进植株生长与抑制病原菌方面更优，不仅能有效抑制尖孢镰刀菌活性，还能明显促进百合根系生长。
研究人员采集百合。图片均由受访团队提供
据介绍，研究揭示了连作条件下百合内生微生物群落的生态动态与功能协同机制，创新提出基于核心菌群构建“定向拮抗型合成微生物群落”的新策略，为缓解连作障碍和减少化学农药依赖提供了可持续的生态解决方案。该成果在微生物生态学理论与农业应用间构建了新桥梁，对推动绿色农业与土壤健康管理有重要的科学意义与应用价值。
相关论文信息：https://doi.org/10.1093/hr/uhaf286
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