在《园艺研究》（Horticulture Research）新发表的一项研究中，中国科学院亚热带农业研究所的研究团队证实，人工设计的合成微生物群落能显著促进作物生长并抑制土传病害，为生物防治提供了新思路。
植物内生微生物与宿主组织共生，在维持植物健康、促进养分吸收和增强抗病性方面具有关键作用。利用这些微生物可作为化学农药的可持续替代方案。然而，从复杂的天然微生物组中筛选有效菌株，并将其组装成稳定功能的合成群落仍是一大挑战。
通过整合田间采样、微生物组测序和功能分析，研究人员解析了长期连作模式下食用百合的内生微生物群落。他们发现，连作栽培不仅富集了土传病原菌尖孢镰刀菌（Fusarium oxysporum），也促进了假单胞菌（Pseudomonas）和芽孢杆菌（Bacillus）等有益菌的生长，形成了“拮抗平衡”的微生物网络。其中，伯克霍尔德菌科（Burkholderiaceae）和假单胞菌被确定为维持该平衡的核心类群。
值得关注的是，约50%的内生细菌来源于土壤，而真菌仅不足10%，反映出宿主对真菌成员的强选择压力。研究人员从百合鳞茎中分离出核心拮抗菌株，包括根瘤菌（Rhizobium）、甲基杆菌（Methylobacterium）和真菌篮状菌（Talaromyces），并构建了多种合成群落。
实验表明，多菌株组合在促进植物生长和抑制病原菌方面均优于单一菌株。更重要的是，含有真菌的合成群落比纯细菌群落表现出更显著的防治效果。
该研究的通讯作者朱宝利教授（Zhu Baoli）表示：“这项工作揭示了连作模式如何影响植物微生物组，并提出了一种构建靶向合成群落以防控镰刀菌枯萎病的新策略。”
合理设计的微生物群落不仅能抑制病原菌，还可促进植物生长，为连作障碍提供可持续解决方案，并减少农药滥用。这些发现架起了微生物生态学与农业实践之间的桥梁，对绿色农业和土壤健康管理具有广泛意义。
