最近,英国研究小组首次证实,土壤有益微生物集合体可以用于受感染的植物,增强其自然防御力,对抗植株受到的多种威胁,包括东南亚急需解决的问题如:水和土壤中有毒砷浓度的增加以及稻瘟病真菌病。研究结果发表在《植物科学前沿》,该研究提供了把多种微生物放在一起共同保护植物压力的“生物口袋”的新证据。该研究一个天然的、非化学的方法来保护超过世界人口一半依赖食物来源的作物。
特拉华大学团队确定了当植物受到攻击时的2种水稻救援细菌。这两种微生物本身就居住植物根部周围的土壤根际。荧光假单胞菌EA105可以触发一个系统范围内的防御稻瘟病菌,这一病菌破坏的大米每年可供养约6000万人。EA105抑制真菌攻击机制的形成,附着胞像攻城槌一样,对植物叶施加压力,直到它被刺穿。第二个微生物EA106,像铁板或盾牌一样,当砷出现时,开始在水稻植株的根部积累,有效阻断毒物吸收。
在实验室的水培水稻种植研究中,特拉华大学团队用砷处理植物,然后再用EA105和EA106进行处理。七天后,他们让同一种植物感染了稻瘟病菌。按这一思路,他们研究了砷、有益细菌和真菌病被纳入时的整体遗传反应。产生的数据清楚地表明,“微生物鸡尾酒”可以加强植物防御砷和水稻稻瘟病菌。稻瘟菌耐受砷的能力是一个直接进化的,随着时间的推移,真菌越来越具有抗砷的能力。有益微生物如EA105和EA106怎样才能保护水稻?研究人员认为种子处理或微生物包衣是制定经济、有效的产品时最实用的路线。
现在的植物正经受气候变化驱动下的多重胁迫。研究植物和微生物之间的复杂关系,研究人员继续探寻这些“微生物”提高植物健康的途径。下一代可持续农业的真正机会将是这些植物的“益生菌”,利用土壤中自然存在的微生物保护主要农作物。