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Hortic Res | 浙江大学海南研究院发现斑潜蝇为害可诱导根际微生物重塑增强豇豆植株抗虫性

发布日期:2024-09-24 来源:浙江大学海南研究院 发布人:高鑫

豇豆是全世界消费的优质豆类蛋白质来源。斑潜蝇是其种植过程中的主要害虫。斑潜蝇主要通过幼虫孵化后钻蛀叶肉表面,在叶面形成蛇形虫道,影响叶片的光合作用,导致幼苗死亡,成株叶片脱落,从而造成减产。三叶草斑潜蝇是海南豇豆上的绝对优势种群,可在豇豆全生育期为害。研究表明,根相关微生物组在植物对生物和非生物胁迫的反应中发挥着至关重要的作用。植物可以招募有益微生物来增强其抵御环境胁迫的能力。虫害是对植物最有害的胁迫之一。然而,很少有研究探讨根部相关微生物组如何响应虫害并影响虫害胁迫下的植物防御功能。
2024年6月,Horticulture Research 在线发表了浙江大学海南研究院植物检验检疫与作物健康团队完成的题为Plants attacked above-ground by leaf-mining flies change below-ground microbiota to enhance plant defense 的研究论文。

论文探索了三叶草斑潜蝇为害下豇豆根部相关微生物群落的变化和作用。通过结合16S rRNA 扩增子测序和宏基因组测序的结果,分析了三叶草斑潜蝇为害前后豇豆植株根部相关微生物的共线性网络和功能的差异。结果表明,三叶草潜叶蝇为害导致根际微生物群落结构和组成、参与氮代谢的核心微生物以及与氮代谢相关的功能富集发生显著变化。固氮细菌慢生根瘤菌被积极招募并成为虫害后的根际核心微生物。接种慢生根瘤菌可增强豇豆在潜叶蝇胁迫下的表现,并通过增加豇豆叶片中蛋白酶抑制剂的含量降低了潜叶蝇的适应性。本研究通过探索潜叶蝇为害对豇豆根部相关微生物群落的影响,揭示了植物通过重塑根际微生物来增强对食草昆虫的防御。研究结果支持了植物可以招募根际微生物来对抗地上虫害的观点。

浙江大学博士研究生高扬为论文第一作者,团队成员周瀛副研究员为通讯作者。团队长期致力于为热带农业有害生物防控提供创新性解决方案,围绕热区豇豆主要害虫蓟马、斑潜蝇与豇豆的攻防互作进行了系统研究。本研究得到了海南省重点研发项目(ZDYF2021XDNY302)海南省自然科学基金(323RC521),三亚市科技创新项目(2022KJCX19),崖州湾科技城博士研究生科研创新基金项目(HSPHDSRF-2022-04-010)的支持。

作者团队

  

文章链接:
https://doi.org/10.1093/hr/uhae121‍