现代农业提高农作物资源获取效率的目标取决于根系与土壤之间的复杂关系。根和根际性状在营养和水的有效使用中起着至关重要的作用,尤其是在动态环境下。本综述强调了一种整体观点,挑战了养分和水吸收过程的常规分离以及综合方法的必要性。预期气候变化引起的极端天气事件的可能性增加,导致土壤水分和养分的供应性爆发,探索了根和根际性状的适应性潜力,以减轻压力。我们强调了根和根际特征的重要性,这些特征使农作物能够快速响应不同的资源可用性(即根区域中水和移动营养物质的存在)及其可及性(即将资源传输到根表面的可能性)。这些特征包括根毛,粘液和细胞外聚合物物质(EPS)渗出,Rhizosheath形成以及营养和水转运蛋白的表达。此外,我们认识到平衡碳投资的挑战,尤其是在压力下,优化特征必须考虑碳良好的策略。为了促进我们的理解,审查要求认识到受控环境的局限性精心设计的领域实验。非破坏性方法,例如微型根茎评估和原位稳定的同位素技术,并结合了诸如根部渗出分析的破坏性方法,用于评估根和根际性状。建模,实验和植物育种的整合对于开发能够适应不断发展的资源限制的弹性作物基因型至关重要。
奇异果藤蔓衰落综合征(KVD)的特征是严重的根系障碍,导致冠层不可逆地枯萎。植物通常会因第一个地上症状的出现而迅速崩溃,即使在接下来的季节也没有恢复。自2012年首次爆发以来,综合征在意大利的不同领域(意大利的不同地区)一直对奇异果产量产生负面影响。迄今为止,尚未找到一个独特的,常见的因果因素,综合征称为多因素。在本文中,我们研究了与在三种不同的地下矩阵/隔室(土壤,根际和根)中开发KVD相关的整个生物群落(真菌,细菌和Oomycetes)。采样。要解决综合征的多因素性质,并研究了非生物因素在塑造这些群落中的潜在作用,还对土壤进行了物理化学分析。这项研究调查了组成微生物组以及生物和非生物因素之间的分类群体之间的关联。营养不良被认为是塑造KVD微生物群落的驾驶事件。从这项研究中获得的结果突出了卵属植物属的作用,这主要导致了卵菌的组成,尽管它也存在于健康的基质中。与KVD相关的根际群落是由不植物过程驱动的。细菌和真菌群落都导致属的丰富度高,并且与采样位点和基质高度相关,并强调了多个位置在地理上和空间上采样的重要性。此外,对患病的根际对关联网络的分析表明,存在潜在的跨王朝竞争,这是腐生,卵形和细菌之间植物来源碳的潜在竞争。
hal是一个多学科的开放访问档案,用于存款和传播科学研究文件,无论它们是否已发表。这些文件可能来自法国或国外的教学和研究机构,也可能来自公共或私人研究中心。
在连续种植多年后,农作物通常会受到生长抑制作用,这严重影响了其产量。在农业生产中,土壤熏蒸可以有效地减轻植物的生物压力。然而,对土壤熏蒸变化和植物反应的微生物群之间的关系,以及它们的存在是否对植物做出了有益的贡献,尚不清楚。我们通过影响微生物来探索土壤熏蒸的机理,从而促进植物生长。结果表明,dazomet的治疗显着缓解了烟草的生长迟缓,而这种差异在烟草的繁荣时期最为明显,当时植物高度和叶子面积分别增加了3.33次和3.24次。此外,地上组织的生长优势与根部优势显着相关(p <0.05)。同时,我们发现dazomet处理显着增加了与根相关的大量微生物基团,例如g_pedobacter,g_microbacterium和g_brevundimonas。结构方程建模的结果表明,与所应用的dazomet量正相关的微生物群落,并且与根部正相关(p <0.05)是有助于烟草生长优势的重要因素。总体而言,这项研究的发现对于增强我们通过熏蒸的土壤修复的理解具有重要意义,并且可能对dazomet熏蒸的实际应用具有很大的影响。
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从泰国 Roi Et 省雨养有机稻田土壤样本中分离出一株革兰氏阳性菌,命名为菌株 ORF15-23。据报道,该菌株能产生吲哚-3-乙酸和 2-乙酰基-1-吡咯烷 (2AP) 化合物,溶解钾长石并促进水稻幼苗生长。基因组测序采用 Illumina MiSeq 平台进行。菌株 ORF15-23 的基因组草图长度为 2,562,005 bp,包含 1677 个蛋白质编码序列,平均 G + C 含量为 72.97 mol.%。系统基因组树支持将菌株 ORF15-23 归为微球菌属的成员。平均核苷酸同一性 (ANIb) 值比较显示,菌株 ORF15-23 与 M. yunnanensis DSM 21948 T 基因组的同一性为 96.95 %。M. yunnanesis ORF15-23 的基因组草图序列已存入 DDBJ/EMBL/GenBank 数据库,登录号为 JAZDRZ0 0 0 0 0 0 0 0 0。该基因组序列数据为分类学研究提供了有价值的信息
盐分是限制沿海滩涂土地利用的首要因素,根际微生物在增强作物抗逆性方面发挥着至关重要的作用,对环境变化高度敏感。水稻(Oryza sativa L.)是盐渍土改良的首选作物。本研究通过高通量测序技术,对不同盐胁迫处理下水稻根际土壤微生物群落进行了研究。研究发现,盐胁迫改变了水稻根际土壤细菌群落多样性、结构和功能。盐胁迫显著降低了水稻根际土壤细菌群落的丰富度和多样性。盐胁迫下,细菌群落中绿弯菌门、变形菌门和放线菌门丰度较高,厚壁菌门、酸杆菌门和粘球菌门相对丰度降低,拟杆菌门和蓝藻门相对丰度增加。水稻根际土壤细菌群落功能主要有化学异养、好氧_化学异养、光能营养等,其中化学异养和好氧_化学异养NS3(基土中添加3‰NaCl溶液)处理显著高于NS6(基土中添加6‰NaCl溶液)处理。本研究为开发水稻专用耐盐微生物菌剂提供了理论基础,为利用有益微生物改善滨海盐渍土土壤环境提供了可行的策略。
磷通过增强生理功能并刺激生物学活性(例如结节,氮固定和氮和养分吸收)在调节植物的许多代谢活性中起着至关重要的作用。磷溶解细菌的接种剂是一种环保的替代技术,可占据地影响土壤可持续性和植物生长。 大多数North Shewa高地区域的特征是低可用的磷,主要是酸性的,并且表现出强烈的磷吸收。 这项研究的目的是隔离和鉴定植物溶解细菌与小扁豆的根际溶解细菌,并表征其磷酸盐溶解活性。 在生物学系微生物学实验室中进行了文化,生化,生理微生物分析。 pikovskaya的培养基被用来分离,筛选和维持磷酸盐溶解细菌。 磷酸盐溶解细菌是用磷酸三 - 磷酸盐作为指示板中磷的唯一来源。 15种磷酸盐溶解细菌是从小扁豆根根际土壤样品中等同的,其中六种是指定为PSBYE,PSBYR,PSBYM,PSBYM,PSBYL,PSBW和PSBSW的最有效的植物溶解剂。 与未接种对照相比,所有分离株都特别是磷酸三 - 磷酸盐。 从分离株PSBYL观察到最高的磷酸化,值为10.61mg/50ml,其次是PSBW,值为9.08 mg/50ml。磷溶解细菌的接种剂是一种环保的替代技术,可占据地影响土壤可持续性和植物生长。大多数North Shewa高地区域的特征是低可用的磷,主要是酸性的,并且表现出强烈的磷吸收。这项研究的目的是隔离和鉴定植物溶解细菌与小扁豆的根际溶解细菌,并表征其磷酸盐溶解活性。在生物学系微生物学实验室中进行了文化,生化,生理微生物分析。pikovskaya的培养基被用来分离,筛选和维持磷酸盐溶解细菌。磷酸盐溶解细菌是用磷酸三 - 磷酸盐作为指示板中磷的唯一来源。15种磷酸盐溶解细菌是从小扁豆根根际土壤样品中等同的,其中六种是指定为PSBYE,PSBYR,PSBYM,PSBYM,PSBYL,PSBW和PSBSW的最有效的植物溶解剂。与未接种对照相比,所有分离株都特别是磷酸三 - 磷酸盐。从分离株PSBYL观察到最高的磷酸化,值为10.61mg/50ml,其次是PSBW,值为9.08 mg/50ml。pH值的降低与PSB分离株在PVK肉汤中的三磷酸溶解水平相关。在肉汤中生长时,pH值降至4.64,这表明有机酸的产生可能是磷酸盐溶解化的主要机制。
*相应的作者:Amir H. Ahkami amir.ahkami@pnnl.gov,odeta qafoku odeta.qafoku@pnnnl.gov。作者的贡献:Amir H. Ahkami:概念化了这项工作,撰写了摘要,简介和第5.1节,用于监测根际中的营养和化学交换的第5.1节,促进了图1,2和7的发展,并审查并编辑了手稿。odeta Qafoku:概念化了工作;撰写介绍和第2节;综合成像和生化方法论,以解决时空中的根际过程;促进了图1,2和7的发展,并审查并编辑了手稿。tamas varga:写下基于图像的植物土壤相互作用的基于图像的建模的第4.1-4.2节:根际多尺度测量和建模;有助于开发图1和7。Tiina Roose:写第4节,基于图像的植物土壤相互作用的建模:根际多尺度测量和建模;有助于开发图7。Pubudu Handakumbura:撰写了第3.2节的构建环境,用于实验室,以对根际过程进行现场调查;有助于开发图2。Jayde A. Aufrecht:撰写了第3.1节的构建环境,用于实验室,以对根际过程进行现场调查;有助于开发图2。Arunima Bhattacharjee:审查和编辑第3.2节Yi Lu:撰写了第5.2节,《生物传感器》,用于监测根际中的营养和化学交换的生物传感器;开发图3。Quanbing Mou:撰写了第5.2节,《生物传感器》,用于监测根际中的养分和化学交换;开发图3。Zoe Cardon:写了第6节,对田间根际化学梯度的分布和动力学的测量;开发图4。Yuxin Wu:写了第7节,跨尺度的根际相互作用的检测:复杂系统中的升级挑战;写了《陆地生物圈命运》第8.2节:将植物土壤 - 微生物相互作用缩放到景观和世界上;开发图5。Joshua B. Fisher:书面第8节,陆地生物圈的命运:将植物土壤 - 微生物相互作用缩放到景观和世界上;开发图6。詹姆斯·J·莫兰(James J.
植物和微生物释放介导根际宿主 - 微生物相互作用并调节植物对环境应激的适应性的代谢产物。然而,根际代谢产物 - 微生物组动力学及其功能和生物学意义的机制在很大程度上尚不清楚。我们的研究表明,某些类型的根际代谢产物对非生物应激源表现出反应,并且与根际微生物群落和植物表型的变化有关。我们建议,一组缺乏的根际化合物可以充当基石代谢物,从而影响根际微生物组的组成,并可能调节植物代谢,以响应养分可用性。这些发现证明了利用植物 - 代谢产物 - 微生物相互作用的巨大潜力,以优化根际微生物组功能,促进植物和生态系统健康,并为土壤微生物组研究提供广泛的途径。