成功案例|揭秘 “土传病害克星”：1菌+5 菌的跨界组合，让小麦抗病又增产

张开发
• 2026/4/18 1:43:50 • 15 分钟阅读

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成功案例|揭秘 “土传病害克星”：1菌+5 菌的跨界组合，让小麦抗病又增产
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

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