5月19日，云南省魔芋生物學(xué)重點實驗室課題組在Nature旗下期刊Communications Biology (通訊生物學(xué)) (中科院一區(qū)Top期刊) 上發(fā)表最新科研成果 "Changes in the assembly and functional adaptation of endophytic microbial communities in Amorphophallus species with different levels of resistance to necrotrophic bacterial pathogen stress"。該研究發(fā)現(xiàn)寄主植物內(nèi)生微生物組在抵御病害侵染過程中，內(nèi)生真菌類群在寄主植物防御細(xì)菌性病原體中起著更為重要的關(guān)鍵作用，這一發(fā)現(xiàn)為進(jìn)一步解析珠芽魔芋“珠芽金系列”品種的抗軟腐病機(jī)制提供了理論基礎(chǔ)，同時也為作物細(xì)菌性病害生防菌開發(fā)及魔芋軟腐病害的有效防控提供了新思路。

魔芋（Amorphophallus spp.）是食品、化工和制藥行業(yè)的重要經(jīng)濟(jì)作物，可以積累大量的葡甘露聚糖（KGM）。然而，由果膠桿菌Pectobacterium carotovorum subsp. carotovorum （Pcc）等引起的細(xì)菌性軟腐病是一種廣泛而毀滅性的病害，對魔芋生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅，通常被稱為魔芋的“癌癥”，可導(dǎo)致 30-70% 的產(chǎn)量損失，甚至完全絕收。由果膠桿菌屬引起的侵染導(dǎo)致全球各種大田作物、蔬菜、水果和觀賞植物的種植遭受嚴(yán)重?fù)p失，其病原菌在土壤中長期存在，被認(rèn)為是十大最危險的植物病原體之一。

該研究以抗、感細(xì)菌性軟腐病魔芋品種作為研究對象，首先明確了Pcc 脅迫下易感和抗性魔芋的表型差異；利用高通量測序發(fā)現(xiàn)病原菌脅迫導(dǎo)致兩種魔芋多個組織中微生物組的快速重組；宏基因組分析表明，與易感的魔芋相比，抗性品種相關(guān)的微生物群落在增強(qiáng)對環(huán)境變化的適應(yīng)性、調(diào)節(jié)植物免疫信號、強(qiáng)化植物細(xì)胞壁和誘導(dǎo)植物防御反應(yīng)方面表現(xiàn)出獨特的優(yōu)勢；通過分離可培養(yǎng)微生物，證明了46種內(nèi)生真菌菌株強(qiáng)烈抑制 Pcc 的生長，并建立了基于魔芋抗性品種內(nèi)生真菌抑制細(xì)菌性軟腐病菌的評價體系。

昆明學(xué)院楊敏博士為論文的第一作者，昆明學(xué)院為唯一完成單位。該研究主要得到了云南省魔芋生物學(xué)重點實驗室、云南省科技廳計劃項目、云南省教育廳科技計劃項目和昆明學(xué)院“云南省都市特色農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心”科研專項項目資助。