马铃薯(Solanum tuberosum L.)是全球第四大粮食作物,中国的种植面积和总产量均居世界首位。目前,由多种致病链霉菌引起的疮痂病已经成为马铃薯最主要的土传病害之一,严重影响块茎的商品价值和耐储藏性。由于引起疮痂病的病原菌种类多且差异化分布,既可土传也可种传,导致其极难防控。近日,中国科学院微生物研究所仲乃琴团队在aBIOTECH 发表了题为“Bacillus atrophaeus DX-9 biocontrol against potato common scab involves significant changes in the soil microbiome and metabolome” 的研究论文。
研究人员从马铃薯近根际土壤中分离出一株具有广谱抗菌活性的细菌DX-9,通过16S rRNA序列鉴定为Bacillus atrophaeus。盆栽及田间试验结果表明,采用DX-9处理土壤可显著降低马铃薯疮痂病危害,减少土壤中病原菌的相对数量,发病率由60.9%降至18.0%,防效为61.1%;同时还可以显著提高土壤中的有效氮和有效磷含量,改善土壤肥力。
本研究通过多组学联合分析揭示了Bacillus atrophaeus DX-9作为生物防治剂,可以改变土壤微生物群落和理化性质,阐明了该菌剂在控制马铃薯疮痂病中的机制,为开发微生物制剂防控马铃薯疮痂病提供了理论依据。
该研究得到了内蒙古自治区关键技术攻关项目、河北省科技重大专项和中国科学院战略性先导科技专项等项目的资助。中国科学院微生物研究所仲乃琴团队科研助理曹晶晶为第一作者,赵盼高级工程师为通讯作者,硕士生马月、赵永龙等也参与了该研究。