以菌治菌,西瓜更健康,吃瓜更自由!
热心肠先生 2024-06-25
时长:02:50
用“泛化种”微生物组合让西瓜生长更健康

大部分人不太知道,有种臭名昭著的真菌,会威胁西瓜的健康!

那就是尖孢镰刀菌(Fusarium oxysporum),一种分布极广泛且伤害性极强的真菌,据说位列全球十大植物病原真菌的第五位,会导致棉花、香蕉、番茄、大豆、西瓜等一百多种植物患上枯萎病。

为了防治它,人类真是搜肠刮肚、绞尽脑汁,想尽办法。选育抗病品种、推动作物轮作、改善灌溉系统等,这些是比较良性的方法;对土壤消毒、使用化学农药等,则是有副作用的方法。

能不能“以菌治菌”,用有益微生物来对治病原菌呢?这是几十年来最受关注的“生物防治策略”之一,在中国已经有种类繁多的生物农药、生物肥料、微生物菌剂被成功研发和应用。

其中,有一个备受关注的具体策略和方法,那就是用“泛化种”微生物来组成菌剂。“泛化种”是一个生态学概念,指的是在多样、复杂的环境下都能较为稳定生存繁衍的物种,比如动物里的麻雀、老鼠、鲤鱼,植物界的蒲公英、狗尾草、牵牛花,微生物界的大肠杆菌、芽孢杆菌、根瘤菌,等等。

2024年6月5日,南京农业大学的凌宁教授和团队在Microbiome期刊发表论文,


|热心肠日报解读

南农大团队:利用合成群落帮西瓜抗病

Microbiome

[IF:13.8]

① 南京农业大学凌宁团队发表研究,构建了一个由嫁接西瓜植物根际获得的16种核心细菌菌株组成的合成群落(SynCom),通过简化SynCom进而探究其在促进植物生长中的作用;

② SynCom接种可显著增加西瓜根际假单胞菌的相对丰度及其生物膜形成途径,表明假单胞菌在提高植物健康方面发挥关键作用;

③ 通过体外共培养实验和细菌代谢组分析,证实了SynCom成员间的协同作用,特别是与假单胞菌的相互作用,增强了其在根际的适应性;

④ 简化SynCom(8种细菌组成)在促进植物生长方面的效果与初始SynCom相当,表明通过选择具有协同作用的核心微生物,可以构建有效的SynCom,为可持续农业提供了新的解决方案。

Synthetic community derived from grafted watermelon rhizosphere provides protection for ungrafted watermelon against Fusarium oxysporum via microbial synergistic effects
2024-06-05 , doi: 10.1186/s40168-024-01814-z


介绍了他们如何在西瓜的根际土壤里找到泛化种微生物,并组合起来有效对抗尖孢镰刀菌的研究成果。

通过分析来自土壤的微生物,他们一开始锁定了16个物种,组合起来可以有效pk尖孢镰刀菌;

然后又继续分析其中最关键的物种——假单胞菌(Pseudomonas),以及与它最具协同效应的其他7种菌,优化组成8种菌的组合,他们发现也能有效对抗尖孢镰刀菌。

这个研究做得很棒,尤其是逐步简化物种组合、最终只用8种菌的这个过程,值得作为菌剂开发的范式来学习,而且适用于任何类型包括针对人的菌剂的开发过程。

比如,从在美国已经获批的REBYOTA

到VOWST(SER-109),

再到即将获批的VE303,

这三个菌剂从组成极度复杂的菌液,进化到只有50种孢子的菌剂,再优化到只有8种梭菌组成的成分明确的菌剂,与凌宁教授和团队的简化过程就有异曲同工之妙。

感谢科学家,不仅利用微生物让西瓜更健康,让我们吃瓜更自由;也利用微生物让我们的身体更健康!

专家简介
蓝灿辉
热心肠研究院院长/iMeta创办人
武汉轻工大学“常青学者计划”讲座教授
笔名热心肠先生,热心肠生物技术研究院董事长兼院长,武汉轻工大学“常青学者计划”讲座教授,学术期刊iMeta联合创办人与执行主编,中国生物物理学会肠道菌群分会副会长,中国微生物学会微生物组专委会委员,《热心肠日报》创始主编,CHINAGUT(中国肠道大会)创始发起人。
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