《瑞士科学家破译植物与土壤微生物互动关键信号》

  • 来源专题:农业生物安全
  • 编译者: 李周晶
  • 发布时间:2025-10-14
  • 2025年10月2日,瑞士洛桑大学科学家团队在国际顶级期刊《科学》发表封面研究,首次精准揭示植物根系可以主动聚集土壤有益细菌,为开发新型农业微生物技术奠定关键理论基础。

    研究团队发现,当植物侧根生长突破内部保护层时,会形成一个短暂的“泄漏点”。科学家们通过遗传学模型证实,植物由此泄漏出谷氨酰胺,如同向土壤中发送精准“信号”,不仅吸引有益假单胞菌向该位置聚集,更被细菌直接作为能量来源利用,从而成功定植并形成保护性微生物群落。该研究首次在微观尺度上阐明了植物与土壤微生物建立互利联盟的精确分子对话机制,为作物健康管理开辟了新路径。未来,通过模拟或优化此类天然信号机制,有望精准增强作物抗逆性,减少对化肥和农药的依赖,为可持续农业发展提供全新解决方案。

  • 原文来源:https://phys.org/news/2025-10-root-barrier-beneficial-bacteria.html
相关报告
  • 《瑞士科学家破译植物与土壤微生物互动关键信号》

    • 来源专题:农业生物安全
    • 编译者:李周晶
    • 发布时间:2025-10-21
    • 2025年10月2日,瑞士洛桑大学科学家团队在国际顶级期刊《科学》发表封面研究,首次精准揭示植物根系可以主动聚集土壤有益细菌,为开发新型农业微生物技术奠定关键理论基础。 研究团队发现,当植物侧根生长突破内部保护层时,会形成一个短暂的“泄漏点”。科学家们通过遗传学模型证实,植物由此泄漏出谷氨酰胺,如同向土壤中发送精准“信号”,不仅吸引有益假单胞菌向该位置聚集,更被细菌直接作为能量来源利用,从而成功定植并形成保护性微生物群落。该研究首次在微观尺度上阐明了植物与土壤微生物建立互利联盟的精确分子对话机制,为作物健康管理开辟了新路径。未来,通过模拟或优化此类天然信号机制,有望精准增强作物抗逆性,减少对化肥和农药的依赖,为可持续农业发展提供全新解决方案。
  • 《科学家解析羊肚菌栽培生活史中土壤微生物组的动态变化》

    • 来源专题:转基因生物新品种培育
    • 编译者:姜丽华
    • 发布时间:2023-03-08
    •   中国科学院昆明植物研究所与西北工业大学生态环境学院等研究人员共同解析了羊肚菌栽培生活史中土壤微生物组的时间动态,为微生物菌剂未来应用和羊肚菌栽培可持续发展提供了理论基础。   羊肚菌味道鲜美营养丰富,是著名的食药用真菌之一,近年来产业栽培面积迅速扩大,市场消费日益增长,但土壤微生物在栽培过程中的动态和作用缺乏深入研究,羊肚菌可持续栽培面临重要挑战。研究人员通过采集羊肚菌完整栽培生活史中的根际土壤,结合高通量宏基因组学分析,强调了土壤微生物类群、特征生物标志物和土壤生态功能的变化。   研究发现:1、在羊肚菌菌丝体、原基和子实体三个不同生长阶段,土壤微生物相对丰度、α多样性和结构组成差异显著。2、结合LEFSe分析,研究人员预测了和各羊肚菌生长发育阶段相关的特征微生物标志物,并通过比较同期形成和未形成原基的根际土壤,进一步验证了相关微生物标志物可能在原基发育中发挥关键作用。3、土壤微生物功能分析表明,营养代谢相关的通路在菌丝体和子实体阶段富集,而信号转导相关的通路在原基期富集,表明羊肚菌不同生长发育阶段需要多样化的土壤微生物功能策略。   研究结果为微生物菌剂的开发应用和土壤改良提供了新的见解,为羊肚菌可持续栽培提供了科学依据。相关成果以Dynamics of soil microbiome throughout the cultivation life cycle of morel (Morchellasextelata)为题发表在Frontiers in Microbiology上。   相关研究工作得到国家重点研发计划和云南省博士后定向培养基金的支持。   论文链接