2025年11月21日，国际权威期刊《Nature Ecology & Evolution》在线发表av直播 沈其荣院士团队LorMe实验室的研究成果《Substrate utilization and cross-feeding synergistically determine microbiome resistance to pathogen invasion》。该研究针对复杂根际环境下病原菌入侵难预测，有益菌群-病原菌营养互作机制不清等科学难题，通过构建基因组代谢模型，成功实现对有益菌群抵御病原菌入侵能力的精准预测，并揭示外部营养竞争与内部代谢互惠协同驱动菌群抑病性的关键机制，为土壤生物障碍消减提供重要技术支撑与理论依据。

土传植物病原菌肆虐全球，严重威胁粮食安全。植物根际富含大量碳源，是土壤微生物活动的重要热区，也是抵御土壤病原菌入侵的第一道防线。然而，根际微生物组多样、营养环境复杂，如何高效地预测菌群抑病能力仍存在重大挑战。此外，已有大量研究表明高多样性的菌群抑病能力更强，但菌群内部及其与病原菌的营养互作机制尚未清楚探明。阐明上述科学问题对于理解土壤微生态健康、实现农业可持续生产具有重要科学意义。

以往研究往往仅关注有益菌群与病原菌之间的外部营养竞争，或仅考虑菌群内部的代谢互作。LorMe实验室选取前期从根际分离的5株与病原菌仅存在营养竞争的同属菌株作为研究对象，基于全基因组和碳源利用谱构建了菌群代谢模型。本研究首次将底物利用特征与代谢物交换特征相结合，系统解析了有益菌群抵御病原菌入侵的代谢机制。在前期揭示营养竞争是抑病关键机制的基础上，进一步发现菌群内部代谢互惠与外部营养竞争协同决定菌群抑病性的新机制，为靶向设计抑病型菌群与健康土壤培育提供了新思路。在方法上，本研究构建的代谢模型可在不同碳源环境及菌群多样性条件下高效预测病原菌入侵能力，准确率高达93%。

本研究得到国家自然科学基金和江苏省青年科技人才托举工程等项目的资助。av直播 博士生杨欣润和杨天杰副教授为共同第一作者，韦中教授和杨天杰副教授为共同通讯作者，荷兰瓦赫宁根大学Marnix H. Medema教授，本实验室博士生张子茹、张耀中，博士后汪宁祺、高阳和梅新兰高级实验师共同参与了该研究。沈其荣院士、徐阳春教授和Alexandre Jousset教授共同指导了该研究。

全文链接：//www.nature.com/articles/s41559-025-02908-z