新视角与前沿 | 沈其荣、韦中团队：从抑病土壤到根际免疫：概念提出与发展思考
作为植物-土壤互作的热点区域，根际栖息着较土体土壤更丰富的微生物群落，是土传病原物入侵作物根系的必经之路。根际微生态系统中的植物、土壤、微生物组和病原物之间的交互作用必然影响着植物健康。笔者将根际微生态系统抵御土传病原物入侵的现象和能力定义为“根际免疫”。本文重点梳理了根际免疫概念的形成：抑病土壤及其相关功能微生物作用机制；抑病土壤核心微生物组及互作机制；根际免疫概念的形成与发展思考。
图1 根际免疫概念发展、代表工作及重要贡献
抑病土壤及其相关功能微生物作用机制
Atkinson于1892年报道存在抑制棉花枯萎病发生的土壤，并于1931年指出土壤微生物与土壤的抑病能力有关，同年Henry提出微生物是抑病土壤的基础之一，直至1974年Baker和Cook首次提出抑病土壤（disease suppressive soil）的概念，随后大量研究证实微生物参与了抑病土壤的形成与功能维持。
图2 有益微生物抑制植物土传病害发生的机制
抑病土壤核心微生物组及互作机制
之后，随着多组学研究技术的发展，对抑病土壤核心微生物组结构和功能的解析不断取得突破（图3）。同时，次生代谢产物合成、胁迫响应等与抑病相关的核心功能基因也被挖掘出来。通过合成微生物群落对群落互作及协同抑病机制进行探究（图3）发现，竞争型的微生物群落更有利于抑制病原细菌的入侵。除此之外，噬菌体的靶向消灭可以降低病原细菌的生存竞争能力，还可通过调整根际土壤菌群结构进而提升其抑制病原细菌入侵的能力。
图3 抑病土壤核心微生物组的结构与功能解析
根际免疫概念形成与发展
病原物入侵后能够激活植物系统诱导抗性，使得植物能够富集多种特异性的根际有益菌来共同抵抗病原物。综上所述，抑病土壤的实质是植物、土壤、微生物组和病原物交互作用的结果。而根际免疫是把根际作为一个生态系统或者“超有机体”（meta-organism），强调整个根际微生态系统抵御病原物入侵的能力，其核心是根际形成了能够抵御土传病原物入侵和维持植物健康能力的特定微生物群落（图4）。根际免疫是植物先天免疫系统的外延，同样具有经典免疫理论中的四个核心功能：预防、识别、响应和稳态。
根际免疫概念框架尚不成熟，亟需国内外不同领域学者进一步探究、丰富和完善。作者从植物、病原物、微生物组和环境等几个根际免疫的相关方面以及如何针对根际免疫进行精准调控提出了一些科学问题，供读者和相关科研工作者参考，具体可见原文。
全文链接：
https://kns.cnki.net/kcms/detail/32.1119.P.20210226.1043.002.html