植物健康狀況受病原菌豐度、土壤微生物群落組成及土壤理化特征等多因素綜合影響。近日，生科學(xué)院高崢、周波團隊聯(lián)合農(nóng)學(xué)院寧堂原團隊在npj Biofilms and Microbiomes期刊發(fā)表題為《Geocaulosphere soil bacterial community drives potato common scab outcomes beyond pathogen abundance》（馬鈴薯塊莖表皮土壤細菌群落對瘡痂病發(fā)病程度的影響超越病原菌豐度）的研究成果。通過整合微生物組分析與培養(yǎng)實驗，研究揭示了馬鈴薯瘡痂病發(fā)生與土壤微生物組穩(wěn)定性受損的關(guān)聯(lián)機制：①瘡痂病病害導(dǎo)致塊莖表皮土壤細菌α多樣性顯著下降（Shannon指數(shù)降幅11.66%），群落構(gòu)建隨機性增強；②細菌群落結(jié)構(gòu)對瘡痂病發(fā)生的解釋力（39.28%）遠超病原菌豐度貢獻（14.39%），凸顯微生物組整體穩(wěn)定性對土壤健康的關(guān)鍵作用；③薯塊表皮土壤微生物互作呈現(xiàn)雙重模式：病原菌與有益菌同步消長，以及隨機性主導(dǎo)整體群落而確定性主導(dǎo)特化亞群。④發(fā)病薯表土壤富集了寡養(yǎng)單胞菌、黃桿菌、鞘氨醇單胞菌等有益微生物，大田實驗證明富集的有益微生物顯著降低瘡痂病病級、提高馬鈴薯產(chǎn)量。這些結(jié)果提出了一個微生物穩(wěn)定性框架，強調(diào)馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生主要由群落水平動態(tài)變化驅(qū)動，而非單純的病原菌增殖。

山東農(nóng)業(yè)大學(xué)史文寵副教授和研究生呂明皓為論文的共同第一作者，高崢教授、周波教授、寧堂原教授為共同通訊作者。以上工作獲得國家自然科學(xué)基金項目、寧夏回族自治區(qū)重點研發(fā)項目、山東農(nóng)業(yè)大學(xué)“一流學(xué)科”建設(shè)項目等的資助。

該團隊在馬鈴薯瘡痂病與土壤微生物群落關(guān)聯(lián)研究領(lǐng)域持續(xù)深耕，取得系列成果。2019年發(fā)表于Microbiome的研究揭示，馬鈴薯瘡痂病的發(fā)生與土壤微生物群落組成和功能存在顯著相關(guān)性。在此基礎(chǔ)上，本年度發(fā)表于Ecotoxicology and Environmental Safety期刊的文章《Exposure to thiazole pesticides disrupts pathogens and undermines keystone status of rare taxa within bacterial ecological networks》表明，噻唑類農(nóng)藥雖能顯著降低瘡痂病嚴重程度，但會削弱稀有細菌類群在微生物網(wǎng)絡(luò)中的核心地位。為探究更生態(tài)友好型農(nóng)業(yè)管理措施，該團隊發(fā)表于Journal of Environmental Management期刊的文章《Progressing towards eco-friendly agricultural management: Utilizing Ginkgo biloba leaf litter for potato common scab control》揭示，銀杏落葉及其提取物均顯著降低馬鈴薯瘡痂病的病情指數(shù)，且經(jīng)銀杏提取物重構(gòu)的微生物群落可顯著下調(diào)病原菌毒素基因txtAB的表達超90%。上述系列研究系統(tǒng)闡明了土壤菌群管理在農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展中的核心價值，為馬鈴薯瘡痂病的生態(tài)化治理提供了重要科學(xué)依據(jù)。

原文鏈接：https://www.nature.com/articles/s41522-025-00774-y#Ack1

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