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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。
(原载于《科技日报》 2014-12-23 01版)
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