植物依靠它们体内的细菌来保护它们免受有害微生物的侵害

真菌和其他被称为卵菌的丝状微生物可以引起许多破坏性的植物疾病，并导致超过10%的作物损失。一项突破性的新研究表明，即使是健康的植物，其根部也有潜在的有害真菌和卵菌。它们不会因为各种共存细菌的共存而死于疾病，这些细菌调节着植物根部这些不同微生物之间的平衡，从而保证了植物在自然界的生存。这些是发表在《细胞杂志》上的一项研究的结论，该研究由德国科隆马普植物育种研究所的夏羽哈夸德和保罗舒尔茨勒费尔特领导。

土壤具有惊人的多样性和不同数量的微生物，如细菌、真菌和卵菌。已知这些来自不同生命界的微生物相互之间存在复杂的相互作用，少数(统称为“根部微生物群”)可以在健康植物的根部定殖。植物是以土壤为锚的生物，其地下和地上部分经常受到各种微生物病原体的攻击。众所周知，微妙的先天免疫系统可以保护植物免受许多这些有害微生物的侵害，但尚不清楚这台机器是否足以完全保护自然界中的植物。对于微生物群成员之间的相互作用是否会影响根部的微生物定殖并促进植物健康，我们知之甚少。

首先，研究小组调查了来自不同地理位置的模式植物拟南芥(Arabidopsis thaliana)健康个体根部的不同微生物，然后解决了这些问题。虽然与根相关的真菌和卵菌群落在不同的地点表现出很大的差异，但细菌群落具有更相似的结构，表明这些根栖细菌具有潜在的重要功能。此外，作者还发现了细菌和丝状微生物在根系中相互排斥的潜在特征，表明它们对根系生态位的竞争。

为了更严格地研究这些不同的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系相关的单一细菌、真菌和卵菌的纯培养物来解构健康拟南芥的微生物组。然后，在重建方法中，他们将细菌、真菌和卵菌的不同组合引入无菌植物，以测试这些不同微生物群对植物健康的影响。利用这个系统，科学家们观察到，在真菌和卵菌存在的情况下，植物的生存完全取决于细菌的共存。这些细菌通过限制根部真菌和卵菌的生长来促进植物健康。此外，聚生体的几种细菌足以产生这种保护活性，

“我们已经证明，单个植物的免疫系统不足以抵御来自土壤和与根相关的真菌和卵菌，与根相关的细菌提供了扩展的免疫功能，这是植物在大自然中生存所必需的，”贾卡博士说。作者的研究结果可能有助于合理设计益生菌或细菌群落，以保护作物的健康。该小组现在感兴趣的是确定哪些基因和分子参与了细菌的这种保护功能。

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