抑病型土壤模型预测植物与其病原体的对抗会促使有益微生物的补充和积累。但哪些有益微生物被富集，以及如何实现对作物病害的抑制尚不清楚。近日，New Phytologist在线发表了沈其荣院士团队的研究成果：Deciphering the mechanism of fungal pathogen-induced disease-suppressive soil。该成果使用最先进的时间序列与空间序列的微生物组数据分析，并结合了网络模块化分析和诸多生化实验，破译了一个“cry for help”案例：黄瓜释放特定的化合物来富集有益的微生物，从而维持宿主的高ROS水平，以防止土传真菌病原体的入侵。

本研究通过在分根装置中连续种植八季黄瓜并在其一侧接种尖孢镰刀菌来调节土壤。利用宏基因组与非靶向代谢组学等技术挖掘抑病型土壤形成中的关键微生物与关键代谢物。发现黄瓜在被病原体感染后，随着根中活性氧（ROS，主要是OH·）的增加以及芽孢杆菌和鞘氨醇单胞菌的积累，疾病发病率逐渐降低。宏基因组测序揭示这些关键微生物可以通过富集双组分系统、细菌分泌系统和鞭毛组装等通路，诱导根部维持高ROS水平，从而保护黄瓜免受病原体感染。非靶向代谢组学分析结合体外应用分析表明，苏糖酸和赖氨酸是招募芽孢杆菌和鞘氨醇单胞菌的关键。本项研究为后续完善抑病型土壤形成的基本机制提供了重要依据。

资环学院钟山青年研究员文涛为文章第一作者，袁军副教授为通讯作者，沈其荣院士、Ryan Penton教授、Linda S. Thomashow教授、Lauren Hale博士等参与了该项研究，本小组丁哲旭、杨盛蝶、谢鹏昊、刘潇予和王鹤棋参与了该项研究。该研究获得了国家自然科学基金、江苏省优秀青年基金、江苏省“青蓝工程”、江苏省优秀博士后人才资助计划等的资助。

全文链接：http://doi.org/10.1111/nph.18886