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放大字体  缩小字体 发布日期:2019-10-28 12:05  浏览次数:0
摘 要:真菌和其他被称为卵菌的丝状微生物引起了许多毁灭性的植物疾病,它们共同造成了超过10%的作物损失。一项突破性的新研究表明,即
 真菌和其他被称为卵菌的丝状微生物引起了许多毁灭性的植物疾病,它们共同造成了超过10%的作物损失。一项突破性的新研究表明,即使是健康的植物,在植物的根部也有潜在的有害真菌和卵菌。它们不因病死亡是因为同时存在多种共生细菌,它们调节植物根系中这些微生物之间的平衡,从而确保植物在自然界中的生存。这是德国科隆马克斯普朗克植物育种研究所的斯蒂芬·哈夸德和保罗·舒尔茨·勒弗特在《细胞》杂志上发表的一项研究的结论。
 
土壤拥有惊人的多样性和数量的微生物,如细菌、真菌和卵菌。众所周知,这些来自不同生命王国的微生物彼此之间有着复杂的相互作用,而一小部分,统称为“根微生物群”,能够在健康植物的根上定植。植物是土壤固定的有机体,其地下和地上部分经常受到各种微生物病原体的攻击。一个精心设计的先天免疫系统可以保护植物免受这些有害微生物的侵害,但目前尚不清楚这一机制是否足以完全保护自然界中的植物。微生物群落成员之间的相互作用是否能影响根系的微生物定殖和促进植物健康,目前还不清楚。
 
研究小组首先对来自不同地理位置的模式植物拟南芥的健康个体的根和周围土壤的微生物进行了普查,从而解决了这些问题。虽然根相关真菌和卵菌群落在不同地点表现出很大的差异,但细菌群落的结构更为相似,表明这些根栖细菌具有潜在的重要功能。此外,作者还发现了细菌和根中丝状微生物之间相互排斥的潜在特征,这表明了进入根生态位的竞争。
 
为了更严格地研究这些微生物是否在植物根中竞争,研究人员首先通过建立根相关细菌、真菌和卵菌的纯培养物来解构健康拟南芥的微生物群。然后,在一种重建方法中,他们将细菌、真菌和卵菌的组合引入到无细菌植物中,以测试这些微生物群对植物健康的影响。利用这个系统,科学家们观察到植物在真菌和卵菌存在下的存活完全依赖于同时存在的细菌。这些细菌通过限制根部真菌和卵菌的生长来促进植物健康。此外,联合体中的一些细菌足以发挥这种保护作用,这表明植物保护是远缘相关根相关细菌的一个普遍特征。
 
hacquard博士说:“我们已经证明,仅仅依靠植物的免疫系统是不足以抵御土壤真菌和根相关真菌和卵菌的,根相关细菌提供了广泛的免疫功能,这是植物在自然界生存所必需的。”作者的发现有助于合理设计保护农作物健康的益生菌或细菌群落。该组织现在对定义哪些基因和分子参与细菌的这种保护功能感兴趣。
 
 
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