生物防治是作物病害綠色防控的重要措施之一，備受社會(huì)青睞。核盤菌（Sclerotinia sclerotiorum）是一種世界性分布的典型的死體營(yíng)養(yǎng)型植物病原真菌，可以寄生75個(gè)科400多種植物，自1837年描述以來一直都是以毀滅性病原菌的面目出現(xiàn)，由其引起的菌核病是油菜上的首要病害，對(duì)油菜造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在生產(chǎn)上，小麥常常作為非寄主植物與油菜輪作以降低菌核病對(duì)油菜的危害。

近日，華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院姜道宏教授團(tuán)隊(duì)在The ISME Journal在線發(fā)表題為“A cosmopolitan fungal pathogen of dicots adopts an endophytic lifestyle on cereal crops and protects them from major fungal diseases”的研究工作，該研究揭示了核盤菌可以在小麥、水稻、大麥和玉米等禾本科植物上內(nèi)生生長(zhǎng)，是禾本科植物的互惠性內(nèi)生真菌。核盤菌不僅可以提高小麥、大麥和水稻對(duì)重要真菌病害（赤霉病、條銹病和稻瘟病）的抗病能力，而且可以促進(jìn)它們的生長(zhǎng)，田間試驗(yàn)表明核盤菌可以顯著提高小麥的產(chǎn)量。該研究發(fā)現(xiàn)核盤菌在小麥上內(nèi)生改變了小麥中與抗病途徑相關(guān)的防衛(wèi)反應(yīng)、光合作用、葉綠素和生長(zhǎng)素合成等途徑相關(guān)基因的表達(dá)?；诤吮P菌的這種在雙子葉植物是極具破壞性的病原真菌，而禾本科植物上是互惠性內(nèi)生真菌的特點(diǎn)，該研究提出了“分裂營(yíng)養(yǎng)型”（schizotrophism）的概念，并指出分裂營(yíng)養(yǎng)型微生物在自然生態(tài)系統(tǒng)中具有潛在的生態(tài)學(xué)功能。

該研究發(fā)現(xiàn)感染真菌病毒的核盤菌菌株盡管喪失了對(duì)油菜的致病能力，但仍然可以在小麥上內(nèi)生性生長(zhǎng)，其促進(jìn)小麥生長(zhǎng)和抗病的能力與正常的核盤菌菌株沒有顯著區(qū)別。因此，該研究將感染真菌病毒的核盤菌菌株處理小麥種子進(jìn)行了田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)小麥抗赤霉病和銹病的能力最高可以提高58.79%和73.4%，小麥產(chǎn)量最高可以提高17.19%。該研究指出感染真菌病毒的核盤菌在小麥或其他禾本科植物上的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)“一石兩鳥”的效果。一方面，促進(jìn)小麥抗病增產(chǎn);另一方面，在小麥上生長(zhǎng)的感染真菌病毒的核盤菌可以向田間釋放真菌病毒，有利于抑制核盤菌對(duì)油菜、大豆和向日葵等作物的危害。

該研究指出分裂營(yíng)養(yǎng)型的微生物可能在自然界廣泛存在，很多植物的病原真菌也極有可能是潛在的促進(jìn)植物生長(zhǎng)抗病的有益微生物，有潛在的利用價(jià)值，為挖掘植物有益微生物資源提供了新的思路。同時(shí)，指出盡管作物輪作是一種重要的減輕病害發(fā)生的措施，但是需要更加科學(xué)地評(píng)估前茬作物的病原菌與輪作作物之間的關(guān)系。華中農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)微生物學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室、植物科學(xué)技術(shù)學(xué)院博士研究生田斌年為論文第一作者，姜道宏教授為論文通訊作者。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金（31430070）、國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目（2017YFD0200602）、農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)（CARS-13）等項(xiàng)目資助。