植物与根际微生物间有了“通信系统”

  • 日期:08-13
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植物和根际微生物之间存在“通信系统”

或者减少非豆类作物如小麦和玉米的肥料用量

8月3日,伦敦科技日报(记者田)牛津大学宣布,它已与剑桥大学的研究人员合作,利用合成生物学技术设计植物与其根际细菌之间的分子信号通路。合成信号系统有助于小麦和玉米等非豆类作物的成功固氮,并且在利用增强的根系微生物群提高营养土壤的作物产量和减少田间肥料的使用方面具有很大的应用前景。研究结果发表在最近出版的《自然通讯》杂志上。

植物通过发出影响其根际微生物群的化学信号来刺激或抑制特定微生物。通过改造谷类植物,研究人员产生了一种信号,可以与根周围的细菌进行沟通和控制,使他们能够利用这些细菌促进生长,包括增加固氮作用。

牛津大学研究系的第一作者格德斯博士说:“我们选择了一组豆科结核中产生的化合物,称为根霉。首先,我们必须找到根茎。然后,天然的生物合成途径设计了一个合成途径更容易转移到其他植物,将合成信号传导途径转移到许多植物,包括谷物,并设计根茎对根茎的反应。

主要研究人员,剑桥大学塞恩斯伯里实验室的Paramasfan博士解释说,他们测量了大麦根部和根部细菌之间的通信信号,发现大多数殖民地之间存在显着的交流。这意味着他们有可能利用这种跨界信号通路激活根系周围的微生物来固定氮和其他促进植物生长的功能,例如抗生素,激素或溶解的土壤养分的产生。

“这种合成信号传导途径的一个重要优势是,只有某些旨在产生这种信号的作物才会受益,”他说。 “这意味着受益于目标作物等肥料施用的杂草不会。受益于植物和微生物之间的联系。“

研究人员表示,将进一步研究植物如何控制关键过程,如固氮,磷酸盐溶解和植物生长,这将为谷物控制的细菌微生物群及其多样化的新陈代谢打开大门。

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