稻–萍复合系统是我国传统稻作生态模式之一。浮萍覆盖水面后，不仅能够调节稻田微环境、抑制杂草和促进养分循环，还会持续影响稻田土壤、根际和植株内生微生物的组装过程。因此，稻–萍系统不仅是一种农业管理模式，也是一类值得深入挖掘的功能微生物资源库。然而，现有研究更多关注稻–萍系统的生态效益，对于其如何重塑核心微生物群落、并进一步支撑可设计的功能菌群构建，仍缺乏系统认识。

在这一背景下，水稻纹枯病防控提供了一个具有现实意义的应用场景。纹枯病是水稻生产中的重要病害之一，传统防控较多依赖化学药剂，而单一生防菌剂在复杂土壤环境中又常面临定殖不稳、功能波动和田间效果不持续等问题。因此，能否从真实生态系统中筛选出稳定共享的核心菌群，并进一步组装为兼具促生与抗病功能的合成菌群（SynCom），成为绿色防控研究中的关键问题。

近期，广东省科学院南繁种业研究所研究团队在 Microbiome（中科院一区Top，IF=12.7） 发表论文 “Ecology-guided Bacillus SynCom from a rice–duckweed core reveals division of labor for concurrent growth promotion and sheath blight suppression”。该研究以稻–萍共培养体系为切入点，发现浮萍引入后，稻田根际和根内微生物群落结构发生显著改变，Bacillus和Pseudomonas等有益类群在多个生态位中持续富集，其中Bacillus在根际、根和地上部组织中表现出稳定而广泛的富集特征，构成了后续合成菌群筛选的重要“生态核心”。

在此基础上，研究进一步从稻–萍系统中分离并构建了一个8成员、以Bacillus为主导的SynCom。这一策略并非传统意义上的“经验挑菌”，而是以生态系统中长期稳定共享、功能上具代表性的核心成员为基础，强调从自然群落中提炼可解释、可复现的组合。研究结果表明，该合成菌群在温室盆栽体系中可同时促进水稻生长并显著抑制纹枯病发生，45天时病情指数由对照约61.67%降至18.33%，总体降低约70%，表现出良好的促生–防病双重效应。

为解析该合成菌群的作用机制，研究结合功能表型分析、非靶向代谢组学和“留一缺失”扰动实验，揭示了群落内部存在明显的 “分工协作+部分冗余”特征。不同成员分别在生长促进、营养竞争和病原抑制等模块中发挥作用，例如参与生长素合成、ACC脱氨酶和铁载体合成，以及 surfactin、fengycin、bacillomycin、difficidin等脂肽或聚酮类拮抗物质的形成；而完整的8株组合才能形成最丰富、最完整的代谢网络，体现出群落层面的协同优势与稳定性。

该研究表明，稻–萍系统不仅具有传统农业生态价值，更能够作为天然“生态过滤器”，持续富集对作物有益的核心微生物类群，并为合成菌群设计提供可利用的候选资源。通过将“生态核心识别”与“功能菌群构建”相结合，本研究为水稻纹枯病绿色防控和下一代微生物菌剂设计提供了新的理论基础和技术思路。

南繁种业所宋英杰博士为论文第一作者和通讯作者，该研究得到了广东省科学院专项资金项目、广东省科学院发展专项的支持。

论文链接：https://doi.org/10.1186/s40168-026-02360-6

（农业资源利用技术中心/供稿）