烟草（Nicotiana tabacum）是全球重要的经济作物之一，但其生产长期受到土传病害的严重威胁。其中，由尖孢镰刀菌属（Fusarium spp.）引起的烟草枯萎病，是制约烟草可持续生产的关键因素之一。传统依赖化学农药的防控方式不仅成本高，还可能带来环境污染和抗药性问题。近年来，根际微生物群落，尤其是根系相关真菌，被认为是作物抵御病害的重要“生态屏障”。健康植物往往能够在根际招募有益微生物，从而抑制病原菌的侵染。然而，健康与发病烟草在根际真菌群落结构上的差异，以及哪些关键微生物在病害抑制中发挥核心作用，仍缺乏系统认识。
近日，Environmental Microbiome在线发表了题为Plant-microbiome interactions suppress Fusarium wilt by enriching beneficial Aspergillus in the tobacco rhizosphere的研究论文，揭示了健康烟草通过富集有益 Aspergillus 真菌，重塑根际微生物网络，从而有效抑制镰刀菌枯萎病的生态机制。南京农业大学李荣教授、四川省烟草公司宜宾市公司Jie Yin及南京土壤研究所李建刚教授为该论文共同通讯作者。
研究人员在中国四川省三个地理位置不同的烟草种植区，对健康植株与感染枯萎病植株的根际真菌群落进行了高通量测序分析。结果显示，不同地点的真菌群落组成存在明显差异，但健康烟草根际普遍富集有益真菌类群。其中，Aspergillus 属的一个操作分类单元（OTU2223）在健康土壤中高度富集，被认为是潜在的关键抑病因子。相反，发病土壤中则以病原性镰刀菌占据主导地位，尤其是 Fusarium solani（若为专化型，文中为 F. solani f. sp. nicotianae）。微生物共现网络分析进一步发现，与发病土壤相比，健康根际微生物网络具有更多节点（306 vs. 282）和更高的模块化程度（0.46 vs. 0.31），表明其结构更复杂、稳定性更强。此外，研究人员成功分离获得一株 Aspergillus 菌株A74。该菌株在体外实验和温室条件下均表现出对烟草专化型镰刀菌 (F. solani f. sp. nicotianae) 的显著拮抗作用。施用A74后，接种病原菌的烟草植株在株高、茎粗和叶绿素含量等生长指标上，与健康植株基本一致，枯萎病发生显著降低。
综上所述，该研究表明，健康烟草并非被动抵御病害，而是通过重塑根际真菌群落结构，主动富集具有生防潜力的 Aspergillus 类群，形成稳定而高效的微生物防御网络。这一发现从生态学角度阐明了植物–微生物互作在病害抑制中的关键作用。该研究为开发基于 Aspergillus 的绿色生物防治技术提供了理论依据和实践支持。
原文链接：https://link.springer.com/article/10.1186/s40793-025-00836-w
文章来源：全球农业生态研究微信公众号
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