科学家绘制根系微生物“定植图”

作者: BET356官网在线登录   点击次数:    发布时间: 2025-10-11 09:23

原标题：科学家绘制根部微生物“调控图”。植物的生长不仅依赖阳光、雨水和露水，更离不开地球中的“看不见的世界”——大量微生物生存的地方。它们附着在根部，帮助植物吸收养分并防止贫困。根部和微生物如何相互作用和合作是科学家们试图解开的一个“地下之谜”。近日，中国科学院分子植物科学卓越创新中心、植物有效碳汇重点实验室周峰团队与瑞士洛桑大学研究人员在国际学术期刊《Science》上发表封面论文。它准确地揭示了植物根系如何引导微生物在其表面“定居”的第一例奥秘，绘制了根部微生物的“调控图”，并参考红色代表控制静脉和微生物之间关系的“分子密码”。 研究团队以植物幼苗的根系为研究模型，辅以荧光标记微生物和显微成像技术，发现根系上方微生物的“沉降”并非杂乱无章，而是呈现出规则的空间分布。这种“定植”模式与根系内特殊屏障（斜刃区）的完整性密切相关。当凯氏定氮带的结构存在“间隙”时，根系内部的养分就会出现。进一步的研究得出结论RMA：从“间隙”滴下的主要营养物质是氨基酸，尤其是一种叫做“谷氨酰胺”的氨基酸分子。 微生物可以感受环境养分并朝它们“最喜欢”的方向移动。这种现象称为微生物的“趋化性”。这项研究发现，谷氨酰胺从静脉泄漏在微生物中具有明显的趋化性，能显着修复微生物的趋化、繁殖等活动。根据这些“菌落”的位置，研究人员准确地绘制了根部微生物的“定植图”。研究还表明，有益微生物即使“定殖”再多也不会损害根系，并且在局部形成高密度定殖时，可显着促进根系营养的生长发育和吸收。然而，如果病原微生物大量增加，将严重影响根系和植物的整体健康。这种现象的特点是凯氏定氮带作为“智能大门”的主要作用：通过稳定根系内的养分并防止随机泄漏，从而维持根际微生物群的健康平衡。 这项研究不仅首次从微观层面表达了准确的机制其中植物通过局部氨基酸释放来调节根部微生物的空间分布，也为农业可持续发展提供了新的思路：未来，或许可以通过设计氨基酸微生物肥-肥-肥，精确定植吸收有益菌，显着改善吸收过多的腐烂个性。尤为重要的是，该方法对于增强碳汇功能也具有重要意义，为发展“达碳增汇”绿色农业提供了理论基础和技术途径。 （记者 颜伟琪） （编辑：郝梦佳、熊旭） 分享这么多人都能看到