近日，我院武占省教授团队在“利用炭基菌剂优化植物根系分泌物-土壤微生物防御反馈抵抗病原菌”上取得重要进展，发表研究论文Biochar-basedBacillus subtilisinoculant for enhancing plants disease prevention: microbiota response and root exudates regulation,（中国科学院一区，影响因子12.7）。该论文第一作者为石河子大学化工学院-西安工程大学环化学院联培博士生邓子禾，通讯作者为武占省教授、安雄芳副教授，西安工程大学为通讯单位。
植物通过改变根系分泌物组成来重塑根系微生物群落的组成以抵御病害胁迫。为增强这一效应许多研究主张使用生物炭（BC）和外源微生物进行干预，以提高植物防御能力。然而，BC 介导外源微生物增强根系分泌物-土壤微生物防御反馈的机制仍不清楚。本研究制备生物炭基枯草芽孢杆菌 SL-44菌剂（BC@SL）来研究植物的防御反馈机制。BC@SL作为一种新型固体外源菌剂，与单一外源微生物菌剂相比具有稳定的理化性质和较长的贮存期，施用于土壤后解决了单一菌剂存活低的问题，并显著促进植物的生长，增强其抗病性。BC@SL 可通过直接抑制和防御反馈两种途径缓解立枯丝核菌Rs对植物的胁迫。BC@SL对防御反馈的优化主要通过增强植物抗性酶的活性（SOD提高3.5倍）、重塑微生物群落（芽孢杆菌 0.38%-16.31%）和调节渗出物（减少棕榈酸、硬脂酸、2-4-叔丁基苯酚，增加柠檬酸、苯甲酸）完成。研究表明，微生物对根系分泌物的代谢产物存在敏感性差异，BC@SL 优化植物根系分泌物的组成，使其更适合有益微生物的生长。此外，这些优化进一步增强了根系分泌物-土壤微生物防御反馈之间的正向调节。总之，BC@SL 是一种稳定高效的新型固体外源土添加剂，该研究为绿色农药的推广应用奠定了基础。
该研究工作获得了国家自然科学基金（22278325、32060026）、陕西省 "秦创原科学家+工程师团队"（2022KXJ-137）、陕西省高校青年创新团队（2022TD071） 西安市重点实验室绩效考核奖励资助项目（2021JH-201-0004）、西安市科技局农业技术研发项目（22NYYF0037）、陕西省重点研发计划（2022NY-053）资助。（撰稿：邓子禾 审核：武占省）
文章链接：https://link.springer.com/article/10.1007/s42773-023-00284-0
