覆盖作物引入到粮食作物轮作中,是一种有前景的农业策略,旨在减轻由线虫引起的病害。然而,这一现象背后的具体机制仍然不甚明确。根结线虫(RKN)是对水稻造成严重损害的害虫,了解覆盖作物如何抑制这些线虫的感染,能够为可持续农业提供重要依据。 近日,浙江大学环境与资源学院胡凌飞研究员在New Phytologist在线发表了题为Cover crop rotation suppresses root-knot nematode infection by shaping soil microbiota的研究论文,揭示了覆盖作物通过调控土壤微生物进而抑制根结线虫感染的机制。 本研究首先评估了五种常用覆盖作物对水稻根结线虫抑制的影响,最终选择了黑麦草作为研究模型,以探索其抑制机制。出乎意料的是,尽管黑麦草轮作显著提高了土壤肥力,但这种肥力的提升对根结线虫的抑制影响有限。此外,黑麦草的残留物和根系分泌物也未表现出对根结线虫的直接毒性。 此外,该研究发现,黑麦草的轮作主要通过丰富有益的土壤微生物群体来抑制根结线虫。通过补充分离的细菌菌株,研究进一步证明,黑麦草富集的细菌不仅能直接降低根结线虫的感染性和偏好性,还能通过激活植物免疫反应(通过OsLRR-RLK-MAPK-WRKY-JA级联反应)来减少根结线虫的感染。这一发现表明,土壤微生物在植物与线虫的相互作用中起着至关重要的作用,挑战了传统的覆盖作物直接抑制线虫的观点。 Influence of soil bacteria on the infectivity and chemotaxis of RKNs 综上,本研究揭示了土壤微生物群体在根结线虫抑制中的关键作用,为我们提供了覆盖作物在减轻线虫病害中的调控潜力和作用机制的深入理解。这一发现不仅丰富了我们对植物与线虫相互作用的认识,也为可持续农业提供了新的见解,强调了土壤微生物的生态功能在农业管理中的重要性。Proposed model for cover crop rotation-mediated RKN suppression 原文链接:https://nph.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1111/nph.20220