土壤细菌可以与真菌合作,以改善作物产量

2021-04-07 05:39:48

来自Boyce Thompson Institute(BTI)的研究人员团队发现了一种不同的细菌组,可能有助于真菌和植物获得土壤营养素。研究结果可以指出富含土壤和改善作物产量的成本效益和生态友好的方法,减少农民对常规肥料的依赖。

研究人员知道,一种叫做丛枝菌根(AM)真菌的真菌建立了与所有土地植物的70%的共生关系。在这种关系中,植物对真菌的氮和磷来造成脂肪酸。然而,AM Fungi缺乏来自复杂有机分子的自由氮和磷所需的酶。

由Maria Harrison领导的BTI科学家的三人组织,威廉H. Crocker教授在BTI,想知道其他土壤微生物是否可能有助于真菌访问这些营养素。在研究可能性的第一步中,该团队研究了am Fungi是否与特定的细菌群落联系起来。他们的研究在ISME杂志中出现了3月1日。

该团队检查了患有菌丝的长丝状结构表面的细菌,真菌延伸到远离其宿主植物的土壤中。在两种真菌的菌丝,该团队发现了高度相似的细菌群落,其组合物与周围土壤中的组成不同。

“这告诉我们,就像人体肠道或植物根源一样,AM真菌的菌丝有自己独特的微生物群体,”哈里森说,他也是康奈尔农业和生命科学学院综合植物科学学院的兼职教授。 “我们已经测试了一些有趣的预测,即这些细菌可能会做的,例如磷酸盐习得。

“如果我们是对的,那么富含土壤的细菌可以增加作物产量,最终,减少对传统肥料的需求以及其相关成本和环境影响,”她补充说。

在研究中,团队使用了两种am Fungi,glomus versiforme和根瘤菌isregularis,并用血清卷曲istachyon共生中的三种不同类型的土壤,是小麦的草种。在让真菌随着草地生长65天后,研究人员使用基因测序来鉴定粘附在菌丝表面的细菌。

该团队在两种真菌物种中发现了细菌群落的构成上的显着稠度。这些社区在所有三种土壤类型中都相似,但与远离长丝的土壤中发现的那些相似。

哈里森说,这些细菌的功能尚不清楚,但它们的构成已经引发了一些有趣的可能性。

“我们预测一些这些细菌在长丝附近释放磷离子,使真菌是捕获这些离子的最佳机会,”哈里森说。 “学习这种功能的细菌可能是提高真菌磷酸盐采集过程以使植物受益的关键。”

哈里森的小组正在研究控制细菌组织在细丝中的因素。哈里森认为AM真菌可能分泌吸引这些细菌的分子,然后,细菌社区可能会影响真菌分泌的分子。

催化菌丝微生物是米氏菌的成员和其他分类群,包括通过导致它们爆发并释放其内容来杀死和吃其他细菌的“细菌捕食者”。

这些捕食者通过沿着表面滑动所以“真菌长丝可以用作线性喂养通道”,“目前是美国农业部农业科农业研究服务部的研究微生物学家,Iowa。 “许多土壤细菌似乎沿着土壤中的真菌菌丝行进,这些掠夺者可能会使它变得更加危险。”

虽然不是细则上的那些分类群的每个成员可能是掠夺性的,但哈里森的小组计划调查如何以及为什么这些潜在的掠夺者组合在那里。 “捕食性细菌的作用可能会使周围土壤中的每个人提供矿物营养素 - 捕食者和真菌相似,”她说。