研究称抗性大豆可招募有益根际微生物抑制根结线虫

大豆根结线虫(SCN)被认为是全球大豆生产中破坏性较强的害虫之一。当前管理手段主要依赖少数抗性大豆品种、轮作以及化学线虫剂。美国农业部农业研究服务中心(USDA-ARS)位于南达科他州布鲁金斯的北中部农业研究实验室研究人员最新报告称,大豆对该害虫的防护作用除植物遗传因素外,还与根部周围的土壤微生物密切相关。

在发表于《Phytobiomes Journal》的一项研究中,尹春涛与内森·拉尔(Nathan Larr)指出,抗性大豆品种会“招募”有益土壤微生物,从而帮助抑制根结线虫。研究还显示,这些与抗性品种相关的保护性微生物群落可转移至土壤中,并在一定程度上提升易感大豆植株的防御效果。

尹春涛表示,大豆并非单独应对根结线虫压力,植物遗传特征会通过从土壤中富集有益微生物来影响根际微生物群落,而这些微生物参与了对病害的抑制过程。

为评估土壤微生物在抗性中的作用,研究团队比较了10个大豆品种根际微生物群落构成,其中包括5个抗性品种和5个易感品种。研究人员通过DNA测序识别出与抗性品种相关的微生物特征,并发现部分有益微生物在抗性品种根际中持续更为丰富,与易感品种存在明显差异。

在进一步验证中,研究人员将抗性品种根际的微生物群落转移到种植易感大豆品种的土壤中。结果显示,在含有抗性品种微生物群落的土壤中生长的易感植株,其根结线虫感染程度显著降低。尹春涛称,根结线虫数量的明显减少表明,这些微生物在抑制线虫方面发挥了积极作用,而不仅仅是植物遗传因素的体现。

研究结论认为,大豆对根结线虫的抗性不仅具有遗传基础,也受到微生物组驱动。该研究提供了实验层面的证据,显示通过转移有益微生物群落可降低易感品种的感染水平。

研究人员表示,这一发现提示未来作物保护策略除化学防治与遗传育种外,或可进一步关注对“有益微生物”的管理,以增强土壤作为植物天然防御系统的作用。研究团队同时指出,该成果对植物病理学、微生物学、土壤科学、植物育种及农业生产实践具有参考意义。


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