近日，3377体育全站热带农林学院刘铜教授团队在阿特拉津污染土壤生物修复领域取得重要进展。研究揭示，木霉（Trichoderma lentiforme HN154）通过降解中间产物的“交叉喂养”（cross-feeding）及趋化作用，成功“招募”土著伯克霍尔德菌（Burkholderia spp.），二者协同大幅提升阿特拉津的降解效率，并有效缓解大豆药害症状。该成果为持久性有机污染物的精准生物强化修复提供了新理论依据。

阿特拉津是全球第二大除草剂，广泛用于玉米、高粱等作物，土壤中残留浓度可高达1100 mg/kg，对玉米-大豆轮作体系中的后茬大豆造成严重药害。传统物理、化学降解方法成本高且易产生二次污染，微生物修复虽环境友好，但外源降解菌在复杂土壤中的存活与功能发挥一直是生物强化修复的核心瓶颈。

此前，刘铜教授团队已筛选到一株高效降解阿特拉津的木霉菌株HN154。在此基础上，团队进一步探究木霉与土著微生物的互作机制。相关论文近日在线发表于微生物生态学领域顶级期刊《The ISME Journal》（IF₂₀₂₅=10.2），题目为“Trichoderma enriches Burkholderia via cross-feeding of degradation intermediates to enhance atrazine degradation and alleviate soybean phytotoxicity”. 。

研究通过盆栽对比试验发现，非灭菌土壤中木霉对阿特拉津的降解效率显著高于灭菌土壤，表明土著微生物参与了协同降解。宏基因组测序分析显示，接种木霉显著重塑了根际微生物群落结构，其中伯克霍尔德菌目被鉴定为核心生物标志物，其丰度与阿特拉津降解率呈正相关，同时阿特拉津降解关键酶基因的丰度也同步增加。

图1 生物标志物的鉴定和阿特拉津降解细菌的分离鉴定

研究人员以阿特拉津为唯一碳氮源，从处理组根际土壤中成功分离出多株伯克霍尔德菌，验证了宏基因组预测结果（图1）。进一步构建木霉与伯克霍尔德菌的合成菌群，其降解效率优于单一菌株，并能有效缓解大豆的氧化损伤。机制研究表明，木霉降解阿特拉津产生的中间产物（羟阿特拉津和缩二脲）可作为趋化信号和碳氮源，显著促进伯克霍尔德菌的生长与运动能力，形成“降解—招募—协同”的正反馈循环（图2）。本研究首次系统阐明了木霉通过交叉喂养和趋化招募驱动土著伯克霍尔德菌协同降解阿特拉津的机制，所构建的合成菌群为精准生物强化修复提供了新策略。

图2 Trichoderma lentiforme HN154通过交叉喂养Burkholderia协同降解阿特拉津的作用机制图

该研究由3377体育全站热带农林学院、三亚南繁研究院和生命健康学院共同完成，已毕业硕士研究生姜浩楠为第一作者，在读博士生张漫漫为共同第一作者，刘铜教授为通讯作者。研究获得海南省科技人才创新基金（KJRC2023C42）的资助。

初审：王睿

复审：盘毅

终审：于旭东