噬菌体是环境中普遍存在的一类专门侵染细菌的病毒。此前，科学家对噬菌体能否抑制土壤中的病原菌不甚了解。12月2日，《自然-生物技术》发表南京农业大学资源与环境科学学院最新研究成果。该成果揭示，噬菌体不仅可以“专性猎杀”和“精准靶向”土传青枯病的病原菌，降低其生存竞争能力；同时还能够重新调整根际土壤菌群结构，恢复群落多样性，增加群落中拮抗有益菌的丰度。首次揭示了土传病害噬菌体疗法的微生态机制。
通讯员 韦中 许天颖 扬子晚报/紫牛新闻记者 王赟
南京农业大学土壤微生物与有机肥团队
土传青枯病能侵染番茄、花生等400多种作物
随着集约化农业的不合理发展，化肥农药的持续过量投入以及经济作物的单一连作，导致土壤微生物群落结构严重失衡，生态功能急剧削弱。近年来，土壤养分周转不畅、污染难以消解、土传病害频发就是土壤微生态失衡重要证据，这些也是农业资源与环境领域亟待解决的难题。
“土壤不健康了，给作物供应再多养分也没有用。为维持和提升土壤健康，作为土壤肥料工作者，我们团队早在15年前把解决土传病害这一国家重大需求列为重要研究方向，力争解决这一难题。”沈其荣教授告诉记者。
土传青枯病致病菌是青枯菌，在土壤中能存活达10多年。青枯菌能够侵染番茄、茄子、辣椒、烟草、生姜、花生等400多种植物，常导致作物减产，甚至绝收。
韦中博士向记者介绍，传统化学农药和熏蒸等方法短期内见效快，但病原菌容易形成耐药性；再加上农药和熏蒸剂靶向性不强，在杀灭病原菌的同时也破坏了土壤正常的微生物群落，危及到土壤微生物的生态功能，很可能导致病原菌二次侵染时造成更大危害。
噬菌体裂解病原青枯菌形成的噬菌斑
噬菌体可以“专性猎杀”土传青枯病的病原菌
那么是否能找到既能精准猎杀土壤病原菌，又不破坏土壤微生物群落结构和生态功能的环境友好型措施呢？2014年5月，在首次来南农访问的Ville Petri Friman博士医学研究工作的启发下，韦中博士和团队王孝芳把目光聚焦到“噬菌体”这一特殊土壤微生物上。
据了解，噬菌体是一类专性侵染细菌的病毒，在环境中普遍存在，目前，国内外不少学者在医学、养殖、果蔬保鲜、农业病害防控等领域做了不少尝试。但土壤环境复杂，噬菌体疗法在土传细菌性病害防控中的效果还不稳定。最重要是的，噬菌体在土壤中抑制土传病原菌的作用机制还没有阐明清楚。
为解决这些问题，南农实验室首先从广西、江苏、浙江和江西不同地区分离到1000多株病原青枯菌，并筛选到能高效裂解病原菌的噬菌体。最后通过温室和大田研究，发现噬菌体组合能够显著降低青枯病的发生。
“我们的研究改变了土壤微生物菌群以往的点对点单兵作战模式，转向构建生态型的群体战略体系研究；而对于作物的劲敌——土传病原菌而言，并非要‘赶尽杀绝’，而是在土壤有益菌良性互作中，把有害菌有效制衡起来，实现绿色生态的目标。”沈其荣告诉记者说。
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