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曹福亮院士团队揭示微生物群落装配调控植物健康的根际机制

来源:林草学院、水土保持学院通讯员:摄影: 编辑:尹申申审核:袭开国、徐勇浏览:时间:2023-12-19

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【南林新闻中心讯】近日,拉斯维加斯手机官网-(重庆)有限公司曹福亮院士团队在国际权威期刊《Nature Communications》发表了题为“Crop rotation and native microbiome inoculation restore soil capacity to suppress a root disease”的研究论文。拉斯维加斯手机官网-(重庆)有限公司为第一完成单位。生态学专业博士研究生周妍妍为论文第一作者,硕士生杨珍(已毕业)为共同第一作者,李孝刚教授为论文通讯作者,曹福亮院士为论文合著者。来自中国科学院南京土壤研究所、南京师范大学、荷兰皇家科学院生态研究所、南京农业大学和西班牙塞维利亚自然资源与农业生物研究所等单位的研究人员也参与了此项研究工作。

根际微生物是决定植物环境适应性的关键性状。微生物群落的装配过程受植物类型和土壤管理历史的影响,表明植物根际微生物群落具有较高的可塑性。然而,在群落装配过程中影响整体功能的关键种群角色和生态位分异在很大程度上仍未被探索。在微生物群落复杂维度描述上,具有网络中最高中心性和最接近中心性的物种有助于特定微生物群落的稳定性,但这些描述性分析需要与试验方法相结合,以区分物种-群落功能的因果关系。因此,应该对群落中微生物种群的作用及其相应的作用模式进行指纹式甄别,以便开发有效、持久的生态系统健康管理工具。

曹福亮院士研究团队发现虽然植物根际关键微生物类群在群落组装过程中处于劣势地位,但这些关键类群的丢失不利于植物防御生物胁迫的能力。然而,通过在植物根际补充丢失的关键菌群可恢复植物防御病原菌侵染的能力。基于上述发现构建了微生物合成群落,田间应用表现出优异的防治能力,证明了在关键微生物的大量参与下恢复根际微生物群落的重要性。因此,以微生物和植物为基础的工具,如合成微生物群落,是维持植物健康和生产力的有效策略,这一创新策略应侧重于确定影响植物健康的根际群落装配的关键微生物的综合效率,同时消除将微生物引入自然环境的功能有限发挥的局限。

曹福亮院士团队由一批团队意识强、理论功底深、科研水平高、成果丰硕的跨院系和跨学科的中青年教师组成,包括重要经济林和用材林树种遗传育种、精准栽培、可持续经营、高效利用、科学普及等方向;系统开展银杏、杨树、枸杞、红花油茶、文冠果等重要树种,阿里沙棘、江孜沙棘、红柳、乌柳等西藏地区重要经济生态树种,云南滇金丝猴和陕西佛坪大熊猫保护区重要树种和竹种等方面的创新研究;努力探索开展有组织科研、建设一流科研平台、产生一批高水平创新成果、培育一支优秀科研人才的改革和创新之路。


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