近日，中国农业科学院植物保护研究所作物病毒病害监测与防控创新团队在《微生物组》（Microbiome）杂志上在线发表题为“Dynamic alterations and ecological implications of rice rhizosphere bacterial communities induced by an insect-transmitted reovirus across space and time”的研究论文，该研究通过为期三年的田间实验，系统揭示了由介体昆虫灰飞虱传播的水稻黑条矮缩病毒（RBSDV）感染引起的水稻根际细菌群落的动态变化，并探讨了这种变化在不同时间和空间条件下的生态学意义。
由介体昆虫传播的病毒病是水稻、小麦等粮食作物重大病害之一，具有周期性暴发的特征，给病害的预测和防控带来巨大挑战。以往的研究主要聚焦于病毒对植物地上部的影响，而该研究率先系统地探讨了病毒感染对水稻根际微生物群落的影响。水稻根际微生物不仅能够影响植物的生长发育，还与植物的抗病性密切相关，因此，深入了解病毒感染如何改变寄主根际微生物群落，对理解病毒病周期性暴发流行具有重要意义。研究对来自河北廊坊和河南开封的1240个样本进行16S rRNA扩增子测序，发现RBSDV侵染显著改变了水稻根际细菌群落的多样性和组成，并且这种变化因种植地点、年份、发育阶段和水稻品种的不同而有所差异。尤其是在水稻的快速生长期，RBSDV对水稻根际细菌群落的影响最为显著。此外，该研究还通过代谢组学分析发现，根际土壤中的某些代谢物（如甘油磷酸酯、氨基酸和类固醇等）与细菌群落的变化密切相关，暗示了这些代谢物可能在病毒感染过程中调节了微生物群落的组成与功能。本研究率先在微生物组和代谢组学的基础上，揭示了昆虫传播的植物病毒感染对水稻根际细菌群落的动态影响，为探索病毒-植物-土壤微生物三者之间的相互作用提供了新的视角。该研究的结果不仅有助于理解作物病毒病的周期性暴发流行机制，也为通过调控根际微生物群落来提升作物抗病性提供了潜在策略。
中国农业科学院植物保护研究所博士后吴楠、山东农业大学副教授史文宠为论文共同第一作者，中国农业科学院植物保护研究所王锡锋研究员、山东农业大学生命科学学院高峥教授和河南省农业科学院任应党研究员为论文共同通讯作者。中国农业科学院植物保护研究所已毕业博士研究生张璐（现北京市农林科学院工作）、王惠（现福建农林大学植物保护学院工作），中国农业科学院植物保护研究所副研究员刘文文，山东农业大学植物保护学院李向东教授参与了该项研究工作。该研究得到了国家重点研发计划（2023YFD1400300）、国家博士后科学基金（2022M723452）以及植物病虫害综合治理全国重点实验室开放课题（SKLOF202308）的资助。
论文链接：https://microbiomejournal.biomedcentral.com/articles/10.1186/s40168-024-01910-0
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