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由半活体营养型真菌病原物稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病对全球水稻生产构成重大威胁，因此迫切需要可持续的病害管理策略。植物相关微生物组能够抑制病原物并增强宿主防御，其在水稻抗稻瘟病中的作用因而备受关注。然而，稻瘟病菌、水稻与水稻微生物组之间的相互作用仍缺乏深入认识。本研究利用无菌生物体系水稻病害模型，探究微生物组定殖如何影响宿主对感染的响应，以及病原物侵染后细菌群落结构如何变化。微生物组定殖显著降低了稻瘟病的严重程度；差异丰度分析则揭示了与感染相关的细菌群落组成变化，其中包括 Brevibacillus 相关类群的富集。对培养获得的内生菌进行功能表征后发现，它们具有促进植物生长的性状，并能拮抗稻瘟病菌。由健康植株和感染植株来源分离物分别构建的两个合成群落均显著降低了病害严重程度，表明利用简化微生物群落即可重现病害抑制效果。有趣的是，与全生菌植株相比，轴生培养植株中多个防御相关基因的基础表达水平较高，但病害严重程度也更高，且几丁质诱导的活性氧（ROS）产生量较低。相比之下，微生物组定殖植株表现出更强的 ROS 响应能力和较低的病害程度，这表明水稻微生物组促进的是更有效且调控更完善的免疫状态，而非单纯增强防御激活。综上，这些发现加深了我们对水稻—微生物组—稻瘟病菌相互作用的认识，并建立一个易于操作的实验平台，用于开展微生物组介导的疾病抑制机制研究。
jessie.fernandez{at}ufl.edu
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由半活体营养型真菌病原体稻瘟病菌（Magnaporthe oryzae）引起的稻瘟病对全球水稻生产构成重大威胁，因此亟需制定可持续的病害管理策略。植物相关微生物组能够抑制病原体并促进宿主防御，因而其在水稻抗稻瘟病中的作用备受关注。然而，稻瘟病菌、水稻与水稻微生物组之间的相互作用仍知之甚少。我们利用无菌生物体系的水稻病害模型，研究微生物组定殖如何影响宿主对感染的响应，以及病原体侵染后细菌群落结构如何变化。微生物组定殖显著降低了稻瘟病的严重程度；差异丰度分析则揭示了与感染相关的细菌群落组成变化，其中包括短芽孢杆菌属（Brevibacillus）相关类群的富集。对培养获得的内生菌进行功能表征后发现，它们具有促进植物生长的性状，并能拮抗稻瘟病菌。利用来源于健康植株和感染植株的分离菌株构建的两个合成群落均显著降低了病害严重程度，表明通过简化的微生物群落也能够重现病害抑制效果。有趣的是，与全菌植物相比，无菌培养的植株中多种防御相关基因的基础表达水平较高，但病害严重程度也更高，且几丁质诱导的活性氧（ROS）产生减少。相反，微生物组定殖的植株表现出更强的活性氧响应和更轻的病害，说明水稻微生物组促进形成的是一种更有效且受调控的免疫状态，而非单纯增强防御。
激活。总之，这些发现加深了我们对水稻—微生物组—稻瘟病菌互作的理解，并建立了一个便于开展机制研究的实验平台，可用于研究微生物组介导的病害抑制作用。
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作者声明不存在利益冲突。
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发布于2026年10月21日。
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《无菌水稻病害系统揭示微生物组如何抑制水稻稻瘟病》
Timothy R Johnson，
Lainey E Kemmerer，
Nalleli Payne，
Matthew VanWeelden，
Luiz F Roesch，
Jessie Fernandez
bioRxiv
2026.10.20.760547；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760547
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《无菌水稻病害系统揭示微生物组如何抑制水稻稻瘟病》
Timothy R Johnson，
Lainey E Kemmerer，
Nalleli Payne，
Matthew VanWeelden，
Luiz F Roesch，
杰西·费尔南德斯
bioRxiv
2026.10.20.760547；
doi：
https://doi.org/10.64898/2026.10.20.760547
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关键词：水稻稻瘟病 · 植物微生物组 · 微生物介导的病害抑制 · 合成微生物群落 · 植物免疫与活性氧
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.20.760547v1?rss=1