植物健康状况受病原菌丰度、土壤微生物群落组成及土壤理化特征等多因素综合影响。近日，生科学院高峥、周波团队联合农学院宁堂原团队在npj Biofilms and Microbiomes期刊发表题为《Geocaulosphere soil bacterial community drives potato common scab outcomes beyond pathogen abundance》（马铃薯块茎表皮土壤细菌群落对疮痂病发病程度的影响超越病原菌丰度）的研究成果。通过整合微生物组分析与培养实验，研究揭示了马铃薯疮痂病发生与土壤微生物组稳定性受损的关联机制：①疮痂病病害导致块茎表皮土壤细菌α多样性显著下降（Shannon指数降幅11.66%），群落构建随机性增强；②细菌群落结构对疮痂病发生的解释力（39.28%）远超病原菌丰度贡献（14.39%），凸显微生物组整体稳定性对土壤健康的关键作用；③薯块表皮土壤微生物互作呈现双重模式：病原菌与有益菌同步消长，以及随机性主导整体群落而确定性主导特化亚群。④发病薯表土壤富集了寡养单胞菌、黄杆菌、鞘氨醇单胞菌等有益微生物，大田实验证明富集的有益微生物显著降低疮痂病病级、提高马铃薯产量。这些结果提出了一个微生物稳定性框架，强调马铃薯疮痂病的发生主要由群落水平动态变化驱动，而非单纯的病原菌增殖。
山东农业大学史文宠副教授和研究生吕明皓为论文的共同第一作者，高峥教授、周波教授、宁堂原教授为共同通讯作者。以上工作获得国家自然科学基金项目、宁夏回族自治区重点研发项目、山东农业大学“一流学科”建设项目等的资助。
该团队在马铃薯疮痂病与土壤微生物群落关联研究领域持续深耕，取得系列成果。2019年发表于Microbiome的研究揭示，马铃薯疮痂病的发生与土壤微生物群落组成和功能存在显著相关性。在此基础上，本年度发表于Ecotoxicology and Environmental Safety期刊的文章《Exposure to thiazole pesticides disrupts pathogens and undermines keystone status of rare taxa within bacterial ecological networks》表明，噻唑类农药虽能显著降低疮痂病严重程度，但会削弱稀有细菌类群在微生物网络中的核心地位。为探究更生态友好型农业管理措施，该团队发表于Journal of Environmental Management期刊的文章《Progressing towards eco-friendly agricultural management: Utilizing Ginkgo biloba leaf litter for potato common scab control》揭示，银杏落叶及其提取物均显著降低马铃薯疮痂病的病情指数，且经银杏提取物重构的微生物群落可显著下调病原菌毒素基因txtAB的表达超90%。上述系列研究系统阐明了土壤菌群管理在农业绿色发展中的核心价值，为马铃薯疮痂病的生态化治理提供了重要科学依据。
原文链接：https://www.nature.com/articles/s41522-025-00774-y#Ack1
编 辑：万 千
审 核：贾 波
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