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远离有害化肥!一种神奇真菌被发现,可“操纵”细菌使土壤养分更丰富

2021-04-07 16:01 前瞻网   

来自博伊斯·汤普森研究所(BTI)的一组研究人员发现了一种独特的细菌,它可以帮助真菌和植物获取土壤养分。

基于这一发现,科学家有望开发出一种既经济有效又环保的方法来丰富土壤的养分,提高作物产量,减少农民对传统肥料的依赖。

远离有害化肥!一种神奇真菌被发现,可“操纵”细菌使土壤养分更丰富

研究人员此前了解到,丛枝菌根真菌(arbuscular mycorrhizal,AM),与70%的陆地植物的根建立了共生关系。在这种关系中,植物用脂肪酸交换真菌的氮和磷。然而,AM真菌缺乏从复杂的有机分子中释放氮和磷所需的酶。

三名BTI研究所的科学家想知道——是否其他土壤微生物,也可以帮助真菌获取这些营养物质。在检验这种可能性的第一步中,研究小组调查了丛枝菌根真菌(AM)是否与特定的细菌群落有关。

近日发表在 ISME Journal上的一篇论文描述了这项研究,题为“Conserved and reproducible bacterial communities associate with extraradical hyphae of arbuscular mycorrhizal fungi”。

该研究小组检测了生活在被称为“菌丝”(hyphae)的长丝状结构表面的一种细菌,这种真菌可以延伸到远离宿主植物的土壤中。在两种真菌的菌丝上,研究小组发现了高度相似的细菌群落,它们的组成与周围土壤中的截然不同。

“这告诉我们,就像人类肠道或植物根一样,AM真菌的菌丝有自己独特的微生物群,”康奈尔大学综合植物科学学院的副教授哈里森表示。“我们已经测试了一些有趣的预测,关于这些细菌可能会做什么,比如帮助获取磷酸盐。”

菌丝微生物群中有粘球菌和其他类群的成员,包括“细菌捕食者”(bacterial predators),它们杀死并吃掉其他细菌,使其破裂并释放其内容物。

这些捕食者通过在表面滑行来移动,所以“真菌丝可以作为线性的捕食通道,”美国农业部农业研究服务处的研究微生物学家埃米特(Emmett)表示。

“许多土壤细菌似乎是沿着土壤中的真菌菌丝传播的,而这些捕食者可能使其成为一个更加危险的旅程。”虽然并不是每一个在细丝上的物种的成员都可能是掠食性的,哈里森的团队计划调查那些被认为是掠食性的真菌是如何以及为什么聚集在那里的。她表示:“可能是掠食性细菌的行为,使周围土壤中的每一个成员都能获得矿物质营养,无论是掠食性细菌还是真菌。”

译/前瞻经济学人APP资讯组

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责任编辑: 4114RWL

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