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“借刀杀敌”:细菌动员真菌捕杀线虫

来源: 科技日报  作者: 王怡   2014-12-23 16:28  编辑: 郑唯


  科技日报讯(记者王怡)近日,云南大学张克勤教授和中科院植物研究所的研究人员在研究时观察到生物界中一种有趣的“借刀杀敌”现象:细菌可以通过动员捕食线虫的真菌来杀死自己的捕食者——线虫。相关研究在线发表在12月17日的《自然·通讯》上。

  在自然系统中,细菌群落在营养物循环、初级生产和分解中起着重要的作用。同时,细菌也是生存在肥堆、土壤和水系统中的食细菌线虫的主要食物。因此除了自身之间养分竞争,细菌还经受着来自线虫的捕食压力。为了对抗线虫的攻击,细菌进化出多种防御机制,其中包括生成和分泌毒素,形成生物被膜来阻止或减少线虫及其他捕食者摄食等。

  张克勤及其课题组发现了细菌抵御线虫的一种新机制,即细菌可以动员线虫的天敌——真菌捕杀线虫。在这种防御机制中,细菌在线虫的胁迫下,快速释放尿素,尿素使真菌从腐生形式切换至捕食形式。这种捕食形式是以形成专门的细胞结构为特征,促使真菌除去线虫。在寄生阶段中,捕食线虫的真菌形成捕食器捕杀线虫,从而减轻细菌被大量捕食的压力,维持物种间的生态平衡。

  据张克勤介绍,自然界中细菌、真菌、线虫相互作用的一种复杂关系,对土壤有害线虫的生物防治有新的认识,即通过调节产生尿素的细菌群落组成而更好地动员真菌杀死线虫,抑制土壤中的线虫数量。
目前,研究团队正努力将其理论向农业种植领域拓展,如筛选出比作物更能吸引线虫的信号化合物。这样就有可能为防治有害线虫生物提供一种新思路,即吸引线虫后集中处理,减轻线虫对作物的危害,从生态学角度提高生防的效果。

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