新技术揭示了对土壤微生物闹钟的见解

土壤微生物通过帮助植物吸收养分和增强抗病能力而使植物受益。联合国粮食及农业组织表示,调节这些细菌和真菌群落可能可持续地改善农业。

来源:英国物理学家网首页
为了了解根部附近和根部内部的微生物活动如何变化,研究人员选择了深红三叶草(Trifolium incarnatum)作为测试植物。它是一种在美国东北部通常作为覆盖作物种植的豆类植物,它与细菌形成根瘤,如图所示。图片来源:宾夕法尼亚州立大学

土壤微生物通过帮助植物吸收养分和增强抗病能力而使植物受益。联合国粮食及农业组织表示,调节这些细菌和真菌群落可能可持续地改善农业。

但这种方法的一个主要障碍是,许多微生物在土壤中处于休眠或不活跃状态,而微生物必须变得活跃才能在植物根部定植,进入植物组织并在植物组织内生存。到目前为止,还不清楚休眠如何影响哪些微生物进入植物,但在一项使用新技术的新研究中,宾夕法尼亚州立大学的一组研究人员发现微生物的活动似乎比丰度更重要。

植物组织 新颖的技术

他们已在 mSystems 上发布了结果。

已发布 移动系统

研究人员发现,植物内部(内圈)的微生物活性比附近的土壤甚至根部周围的土壤(根际)高 10 倍。他们推测,这种差异可能是由于植物在其组织内提供了更多的营养而造成的。根际(根部周围的土壤)中的活跃微生物比大量但处于休眠状态的微生物更有可能在植物上定殖。

微生物活动

“土壤中的微生物种类繁多,但似乎只有一小部分能够将其转化为植物,”该研究的第一作者、宾夕法尼亚州立大学生态学研究生学位项目的博士生詹妮弗·哈里斯 (Jennifer Harris) 解释道。

土壤微生物 单个单元格 植物根

“这些知识有助于设计更好的微生物接种剂——将微生物添加到土壤中以帮助作物生长,通常用作作物种子包衣,”她说。