植物依靠其常驻细菌来保护它们免受有害微生物的侵害

真菌和其他称为卵菌的丝状微生物会造成许多破坏性的植物病害，并且造成超过10%的作物损失。一项开创性的新研究表明，即使是健康的植物也会在植物根系中存在潜在的有害真菌和卵菌。他们没有死于疾病是由于同时存在大量的共存细菌，这些细菌调节植物根中这些微生物之间的平衡，从而确保植物在自然界中存活。这是发表在杂志上的一项研究的结论细胞是在马克斯普朗克研究所为首的斯特凡Hacquard和保罗·舒尔策- Lefert在德国科隆植物育种研究。

土壤具有惊人的多样性和数量的微生物，如细菌，真菌和卵菌。来自不同生命王国的这些微生物被认为与彼此之间进行复杂的相互作用，并且一小部分被称为“ 根”。微生物群，“能够定殖健康植物的根。植物是土壤锚定生物，它们的地下和地上部分经常受到各种微生物病原体的攻击。精细的先天免疫系统保护植物免受许多这些有害微生物的侵害，但是目前尚不清楚这种机器是否足以完全保护自然界中的植物。关于微生物群成员之间的相互作用是否会影响微生物根系定殖和促进植物健康知之甚少。

研究小组首先对来自不同地理位置的模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)的健康个体的根和周围土壤进行了相关微生物的普查，从而解决了这些问题。虽然与根相关的真菌和卵菌群体在这些位点之间表现出很大差异，但细菌群落具有更相似的结构，这表明这些根系栖息细菌具有潜在的重要功能。此外，作者发现了根中细菌和丝状微生物之间相互排斥的潜在特征，表明竞争获取根生态位。

更严格地研究这些微生物是否在植物根系中竞争研究人员首先通过建立与根相关的单个细菌，真菌和卵菌的纯培养物来解构健康拟南芥的微生物群。然后，在重建方法中，他们将细菌，真菌和卵菌的组合引入无菌植物中，以测试这些微生物群对植物健康的影响。使用该系统，科学家观察到真菌和卵菌存在下的植物存活完全取决于细菌的同时存在。这些细菌通过限制根中真菌和卵菌的生长来促进植物健康。此外，该聚生体的几种单个细菌足以进行这种保护活性，表明植物保护是远缘相关的根相关细菌中广泛共享的性状。

“我们已经证明单独植物的免疫系统不足以保护免受土壤衍生和根系相关真菌和卵菌的侵害，并且根系相关细菌提供延长的免疫功能，这是植物在自然界中生存所必需的，” Hacquard博士。作者的研究结果可能有助于合理设计保护农作物健康的益生菌或细菌群落。该小组现在有兴趣确定哪些基因和分子参与细菌的这种保护功能。