在微生物肥料的多菌株复配领域，传统认知认为存在拮抗作用的微生物类群，因其潜在的互作冲突，不适合作为复合菌剂进行开发与应用。然而，以英国牛津大学Kevin Foster教授为代表的微生物生态学家提出了“竞争主导菌群稳定”观点，该观点认为：微生物群落内部竞争是驱动菌群结构稳定的关键动力。那么，在植物根际微生态系统中，引入具有竞争潜力的外源功能微生物，可潜在强化根际菌群的竞争强度，进而有效抑制土传病原菌的种群丰度。芽孢杆菌（Bacillus）与木霉（Trichoderma）是两类重要的植物促生和生物防控微生物，在农业应用中常表现出协同增效。然而，它们在实验室条件下长却表现为相互拮抗，这一“实验室拮抗-田间协同”的矛盾现象背后的分子生态机制未知。

近日，南京农业大学沈其荣院士团队张瑞福教授课题组联合荷兰莱顿大学在TheISME Journal发表最新研究成果。该研究以贝莱斯芽孢杆菌SQR9（Bacillus velezensis）与哈茨木霉NJAU 4742（Trichoderma guizhouense）构建的互作体系为模型，通过全球土壤宏基因组分析、转录组分析、代谢物鉴定和基因突变验证等，系统揭示了跨界有益微生物如何通过代谢物介导并形成稳定联盟，协同对抗病原菌FOC (Fusarium oxysporum)。

研究总结图示

本研究从分子角度揭示了有益微生物如何通过复杂的化学对话，从实验室拮抗转变为田间协同，为理解土壤微生物群落组装规律提供了新视角。研究首次系统阐明了σB-surfactin-T22azaphilone-镰刀菌酸构成的多层次代谢物互作网络：芽孢杆菌通过σB介导的应激响应快速分泌抗菌物质，surfactin诱导木霉产生保护性次代T22azaphilone，病原菌毒素镰刀菌酸创造时间生态位，木霉降解毒素解除抑制，最终形成稳定的三方互作平衡。这些发现为设计合理化微生物组合提供了重要理论依据：有效的生防菌组不仅需要考虑各成员的功能特性，更需要关注它们之间的代谢互作、信号和时空动态，通过理解和利用这些互作机制，可以开发出更加稳定高效的微生物菌剂，为可持续农业和生态友好型病害防控提供新策略。

南京农业大学资环学院博士生解继驭为第一作者，徐志辉教授与莱顿大学Ákos T. Kovács教授为论文共同通讯作者，沈其荣院士、张瑞福教授为本研究提供了系统的指导。研究得到国家自然科学基金、国家重点研发计划以及欧盟ERC-MicroClock项目的资助。

文章链接：https://doi.org/10.1093/ismejo/wraf283