揭示有机酸分泌介导的黄瓜根际有益微生物富集现象（2020.10.13 园艺研究）

镰刀菌枯萎病是世界范围内持续存在且广泛传播的土传疾病。近年来，越来越多的研究表明，某些有益的微生物可以被植物“招募”到根际，以抵抗病原体的入侵。这些有益的微生物可以产生次级代谢产物，例如2，4-二乙酰基间苯三酚来拮抗病原体，从而提高土壤对疾病的抑制能力。其他研究表明，柠檬酸，苹果酸和富马酸等根系分泌物可以“招募”有益的根际微生物。并且最新研究发现，来自拟南芥的特异的三萜化合物可以募集并维持拟南芥特有的微生物群。植物驯化可能会改变根系代谢，从而影响根际微生物群落的结构和功能。现代育种的作物品种，可以获得更高的产量，但相比传统品种，其根际互作过程是否收到影响？

近日，Horticulture Research在线发表了南京农业大学沈其荣教授团队题为Enrichment of beneficial cucumber rhizosphere microbes mediated by organic acid secretion的研究论文。该论文通过对两种不同镰刀菌枯萎病抗性的黄瓜品种根际微生物群落和根系分泌物进行系统分析，发現了感病品种黄瓜根际存在丰富更高的特异性的有益菌（Comamonadaceae和Xanthomonadaceae），并且在就抗尖孢镰刀菌实验中表现出良好的生物防控性能。值得注意的是，该研究找到了招募这些有益微生物的根系分泌物成分（citric acid，pyruvate acid， succinic acid 和fumarate），并且在后续的验证实验中成功使用这四种物质溶液原位富集得到了这些有益菌。同时，该研究尝试将扩增子微生物组与根际代谢组结合，通过非相关的生物信息学手段成功挖掘得到了植物根系分泌物同根际微生物组的关联信息，对根际代谢物和微生物组联合分析方面进行了有益的尝试，对今后根际互作方向研究具有重要的参考意义。

南京农业大学博士生文涛为该论文的第一作者，袁军副教授为该论文的通讯作者。