近日，國家蠶桑產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系病蟲害防控研究室主任、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科學(xué)學(xué)院教授劉吉平團隊對植物細菌性青枯病展開系統(tǒng)性綜述，聚焦病原多樣性、生態(tài)互作及可持續(xù)管控挑戰(zhàn)。相關(guān)成果發(fā)表于《生態(tài)指標(biāo)》（Ecological Indicators）。
植物細菌性青枯?。≒BW）是全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨的嚴峻土傳病害，危害范圍廣、病原多樣、發(fā)病機制復(fù)雜、傳播迅速且管理難度大，被稱為“植物癌癥”。每年造成數(shù)百億經(jīng)濟損失，嚴重威脅茄科作物（如番茄、馬鈴薯、茄子、煙草）、香蕉、生姜、桑樹等重要經(jīng)濟作物的產(chǎn)量與品質(zhì)安全。在氣候變化加劇、連作障礙普遍的背景下，其防控成為國際植物病理學(xué)和農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的熱點難點。
該病害主要由青枯勞爾氏菌種復(fù)合體（Ralstonia solanacearumspecies complex，RSSC）引發(fā)，田間調(diào)查顯示，它常由多種病原體聯(lián)合入侵導(dǎo)致。當(dāng)前防控面臨諸多新挑戰(zhàn)：典型致病菌和機會性致病細菌來源復(fù)雜；典型致病菌RSSC遺傳多樣性高，宿主范圍廣，難以防控；另外根際微生物菌群失調(diào)作為病害暴發(fā)生態(tài)驅(qū)動因素未被充分認識；多病原菌協(xié)同感染機制不明晰，增加病害預(yù)測難度；傳統(tǒng)化學(xué)防治效果有限，易引發(fā)抗藥性、破壞土壤生態(tài)平衡并造成環(huán)境污染。傳統(tǒng)研究多聚焦RSSC個體毒力因子，對根際/土壤微生物生態(tài)互作整體動態(tài)認識不足，導(dǎo)致病害發(fā)生機制理解片面。
微生物相互作用及其對植物細菌性枯萎病病原體-宿主動態(tài)的影響
綜述文章從四個關(guān)鍵維度探討PBW病原微生物生態(tài)學(xué)：一是病原微生物生態(tài)學(xué)對病害發(fā)生及進展的影響，關(guān)注病原菌多樣性和生態(tài)相互作用；二是病原微生物的競爭、拮抗和協(xié)同作用；三是病原共感染機制，涵蓋接觸、定殖和增殖階段；四是病原群體感應(yīng)（QS）在共感染過程中的調(diào)控作用。研究表明，PBW是多維度聯(lián)合作用的植物系統(tǒng)性病害，與RSSC等多病原菌聯(lián)合侵染、植物根際內(nèi)外微生物菌群失調(diào)密切相關(guān)。
在病原菌多樣性方面，作者總結(jié)了RSSC的進化與變異特征，其高遺傳可塑性使其適應(yīng)多種宿主和環(huán)境。田間病害發(fā)生還受新發(fā)病原體和潛在協(xié)同感染病原體影響，這些微生物改變根際微環(huán)境，放大典型病原菌致病力。
病原微生物生態(tài)互作是論文闡述的重點，全面解析了病原菌間的競爭（如資源爭奪）、拮抗（如分泌抗菌化合物、鐵載體競爭）和協(xié)同（如營養(yǎng)互補、毒力協(xié)同表達）三種模式。健康土壤中，有益微生物抑制病原菌定殖；失調(diào)狀態(tài)下協(xié)同互作加劇疾病的發(fā)生。作者構(gòu)建了協(xié)同感染三階段動態(tài)模型：接觸階段，多種病原體接觸宿主根表建立附著；定殖階段，病原體協(xié)同突破植物屏障；增殖階段，病原體在植物維管束內(nèi)爆發(fā)式擴增，引發(fā)全身癥狀。該模型為多病原共同入侵提供理論框架。QS信號分子不僅調(diào)控青枯勞爾氏菌自身毒力，還實現(xiàn)跨物種對話，促進水平基因轉(zhuǎn)移和抗性基因擴散。
面對當(dāng)前研究挑戰(zhàn)與局限，如田間數(shù)據(jù)不足、多組學(xué)整合難度大、QS調(diào)控網(wǎng)絡(luò)解析不全，文章建議：一是加強多組學(xué)技術(shù)應(yīng)用研究，整合宏基因組學(xué)、宏轉(zhuǎn)錄組學(xué)和代謝組學(xué)，實現(xiàn)根際微生態(tài)實時監(jiān)測與病害早期預(yù)警，構(gòu)建預(yù)測系統(tǒng)評估暴發(fā)風(fēng)險；二是開發(fā)新型微生物生態(tài)友好干預(yù)工具或產(chǎn)品，如創(chuàng)制QS淬滅劑、建構(gòu)高效有益微生物制劑與合成微生物群落、選用生物有機肥與功能微生物菌株；三是強調(diào)田間驗證與應(yīng)用轉(zhuǎn)化，形成區(qū)域化防控方案。此外，未來研究應(yīng)聚焦天然環(huán)境中QS網(wǎng)絡(luò)解析、協(xié)同感染時空動態(tài)模擬及氣候變化對作物根際內(nèi)外微生物組失調(diào)的影響。（來源：中國科學(xué)報 朱漢斌）
相關(guān)論文信息：https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2025.114423
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