友好真菌如何帮助水稻生长

西澳大利亚大学的研究人员与中国科学家合作，发现了植物与微生物相互作用的一个有趣方面，揭示了特定叶真菌如何通过化学信号增强水稻抗病性。

该研究发表在《自然微生物学》上，为水稻、其常驻微生物群和侵入性病原体之间的复杂关系提供了新的见解。

大米是世界一半以上人口的主食，是热量和营养的主要来源，也是重要的农产品，支持着数百万农民的生计，特别是在亚洲，世界上 90% 的大米都是在亚洲生产和消费的。

西澳大学分子科学学院 ARC 植物能量生物学中心的刘晓宇是这项研究的共同作者，他表示这项研究对理解植物，特别是水稻的防御机制取得了重大进展。

刘说：“我们已经知道，生活在植物地上部分的微生物，即叶际微生物，通过营养交换和信号通讯与宿主植物建立了共生关系。”

“这些微生物显著影响着植物的不同特性和适应性，并在病原体防御系统中发挥着至关重要的作用，然而，它们实现这一目标的机制至今仍不得而知。”

主要作者王孟岑教授表示，经过广泛的温室和田间试验，研究小组发现，当叶际微生物群落被破坏时，不同水稻品种之间抗病性的明显差异就会消失。

“在这一有趣现象的指导下，我们发现除了抗病基因之外，叶际微生物群在调节水稻抗病性方面也发挥着重要作用，”王教授说。

研究人员选取了特青、日本晴、Lemont三个水稻品种进行深入研究，通过微生物组分析和高通量筛选，鉴定出一种在增强水稻抗病性方面发挥关键作用的叶际真菌——黑曲霉。

刘教授说：“我们发现，真菌产生的一种名为 2,4-DTBP 的代谢物可以中和有害真菌生长过程中积累的有害分子，从而增强水稻的抗病能力，并防止真菌引起感染。”

“我们的实验表明，这种真菌和代谢物都能有效地保护水稻免受疾病的侵害。”

研究人员表示，这一发现为开发稳定有效的植物病害控制方法提供了新途径。