植物与根际微生物间有了“通信系统”

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  科技日报伦敦8月3日电 (记者田学科)英国牛津大学宣称,该校与剑桥大学研究人员公司合作 ,利用合成生物学技术,设计出了植物与其根际细菌之间的分子信号通路,你你这个合成信号系统助于小麦和玉米等非豆类作物成功固氮,对利用增强根系微生物群来改善营养不良土壤的作物产量以及减少大田化肥使用量有着巨大应用前景。研究成果发表在近日出版的《自然通讯》杂志上。

  植物通过发出化学信号来吸引或抑制特定微生物,影响其根际微生物群。研究人员通过对谷类植物进行改造,使其产生四种 信号,可不需用与其根系附近细菌交流并加以控制,使它们不用 利用哪此细菌来助于生长,包括提高固氮能力。

  研究第一作者、牛津大学植物科学系格迪斯博士介绍:“大伙 选择 了一组细菌在豆科根瘤中产生的化合物,称为根状茎(rhizopines)。首先,大伙 需用发现产生根状茎的天然冰生物合成路径,因此设计有另一2个更容易转移到许多植物上的合成途径,将合成的信号传导途径转移到包括谷物在内的许多植物上,并设计出根际细菌对根状茎的反应。”

  主要研究人员、剑桥大学塞恩斯伯里实验室的帕拉马斯凡博士解释说,大伙 测量了大麦的根和根围细菌之间的通信信号,发现大多数菌落之间都处在明显的通信。这意味大伙 有可能利用你你这个跨界信号通路,激活根系附近的微生物群来固定氮,以及许多助于植物生长需用的功能,如生产抗生素、激素或溶解土壤养分。

  我说:“你你这个合成信号通路的有另一2个重要优点是,不可不可否 被设计成产生你你这个信号的特定作物才会受益。这意味,与目标作物一样从化肥应用中受益的杂草,将不用从植物和微生物之间的关联中受益。”

  研究人员称,将进一步对植物如可控制根围细菌的关键过程,如固氮、磷酸盐溶解和助于植物生长等开展研究,哪此研究将为谷物控制细菌微生物群及其比较复杂代谢打开大门。