科学家证实：粘细菌调控土壤微生物生态平衡

粘细菌对黄瓜根系分泌物的趋化性。南京农业大学供应图

粘细菌响应植物根际分泌物迁移到根部并定居，同时通过捕食作用驱动土壤有益微生物群落结构的稳定，减少病害的发生。南京农业大学供应图

微生物学家推测，粘细菌处于土壤微生物食物链的顶端，它们的捕食行为可能在土壤微生物生态系统的平衡中发挥重要作用。

最近，南京农业大学生命科学学院教授崔中立的团队证实了这一猜想。相关的研究结果在线发表在国际期刊《微生物学》上。

该文作者崔仲礼介绍说，在微生物群落中，粘细菌具有多细胞群体的行为特征，是一种多功能的捕食性微生物群落，被认为是高等原核生物。

粘细菌可以“捕食”活的微生物细胞(细菌和真菌)或其他生物大分子来获得营养；它能响应外界营养阈值，进一步调节营养细胞分化为抗逆性强的粘孢子。还可以根据外界环境的营养阈值进行自我调节。

通过对粘细菌、黄瓜和土壤微生物之间相互作用的研究，研究人员发现，在根际分泌物的驱动下，粘细菌EGB对麦芽糖和麦芽糖醇具有很强的趋化作用，使其定向迁移和定居到根部，并在迁移过程中通过捕食作用调节土壤微生物群落结构。

研究还发现，粘细菌处理组土壤中捕食性微生物的相对丰度明显高于其他处理组，而尖孢镰刀菌的数量明显减少，从而抑制了病害的发生。

研究结果揭示了粘细菌在土壤中向植物根系迁移的时空分布，提出并验证了粘细菌的捕食行为驱动土壤中有益微生物群落结构的稳定性，从而减少病害发生的研究假设。

崔仲礼说，该研究首次证明了粘细菌对植物根际分泌物的响应机制，分析了粘细菌捕食行为的生态功能，对了解捕食性微生物、植物和土壤微生物之间的相互作用具有重要的指导意义，为植物病原菌的生物防治提供了新思路。

该项目得到了国家自然科学基金一般项目和国家重大基础研究开发项目的支持。

相关论文信息:https://doi.org/10.1186/s40168-020-00824-x