东北地理所推演Karrikin信号途径调控根际微生物组的模式

微生物组能够提升作物生产力,利用微生物组服务作物生长和抗逆是当前农业的发展趋势。作物如何实现对根际微生物组的有效调控,是当前迫切需要回答的科学问题。对此,中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室土壤微生物研究员田春杰团队开展研究。 Karrikin(KAR)是燃烧植物释放的一类丁烯酸内酯化合物,能够刺激种子萌发及促进幼苗生长,有利于大火后植被的快速恢复。KAR与独脚金内酯(Strigolactones,SLs)分子结构相似,二者在植物生长发育和抗逆反应中均具有调控功能、均依赖于MAX2蛋白的参与。已有研究表明,SLs在根际微生物群落结构调控中发挥重要作用,但学界缺少针对KAR是否、及如何调控根际微生物组的研究。 水稻中,KAR和KAR类似物(KAR-like signals,KLs)的受体是OsD14L蛋白,OsD14L结合配体之后与OsD3(拟南芥MAX2同源蛋白)相互作用,形成SCFOsD3复合物,......阅读全文

我国学者根际微生物组响应作物生长和氮素输入

  根际是指靠近植物根系、受植物根系活动影响的微区域,是植物与土壤生态系统之间的交互界面。大量微生物定殖于此并与植物根系以及周边土壤存在密切的相互作用,对植物养分获取、生长发育等方面起到重要作用。根际微生物基因组被视作植物第二基因组。我国是世界上氮肥施用量最大的国家,过量的氮肥投入已造成严重的环境污

东北地理所推演Karrikin信号途径调控根际微生物组的模式

  微生物组能够提升作物生产力,利用微生物组服务作物生长和抗逆是当前农业的发展趋势。作物如何实现对根际微生物组的有效调控,是当前迫切需要回答的科学问题。对此,中国科学院东北地理与农业生态研究所黑土区农业生态重点实验室土壤微生物研究员田春杰团队开展研究。  Karrikin(KAR)是燃烧植物释放的一

根际微生物可帮助植物抵御环境恶化

  气候变化正在改变植物的生长和发育机制,也成为生态环境科学研究的一个重要课题。  近日,浙江工业大学环境学院教授钱海丰课题组和中科院城市环境研究所研究员朱永官等合作者在Microbiome发表了最新研究成果,解析了根际微生物影响植物的生长、发育的重要机制。  此前的相关研究并没有将植物微生物群,特

益生元可驱动根际微生物维持植物健康

  土传病害是指存在于土壤中的植物病原性真菌、细菌、病毒和线虫侵染植物根系而导致的病害,是限制作物正常生长的重要因素之一,防治不当会造成巨大的经济损失。  采用生物方法防治土传病害是近些年的热门研究领域。近日,中国工程院院士沈其荣团队通过解析番茄发病植株和健康植株的根际代谢组,挖掘潜在的益生元,并结

深根豆科植物根际微生物对水分和氮素变化的响应机制

  植物与微生物的相互作用有助于植物的营养、免疫和进化,对维持生态系统的稳定至关重要。氮(N)沉降和干旱是全球变化的主要驱动因素,两者通过改变资源的可利用性独立或交互地影响土壤微生物。虽然通过分析土壤微生物的性质可以将全球变化与生态系统养分通量联系起来,但是要想充分理解环境变化与植物生产力之间的复杂

版纳植物园海拔梯度根际微生物研究获进展

 中国科学院西双版纳热带植物园森林生态系统结构、功能与动态研究组基于长期监测海拔样地平台(海拔跨度800米至3800米,涵盖中国西南山地典型的热带、亚热带和亚高山森林生态系统),通过野外采集和样品测定,结合分子生物学实验及生物信息学分析,比较了三个气候带不同海拔梯度上寄主植物、根际微生物及其不同功能

根际pH的显色测定实验

实验方法原理本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以确

根际pH的显色测定实验

实验方法原理 本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以

根际pH的显色测定实验

实验方法原理本方法是利用pH指示剂在不同酸碱度条件下变色的特点,测试根际pH的变化。将pH指示剂加入到具有一定营养条件下的琼脂溶胶中,组成琼脂-指示剂混合液。植物根系可直接利用其作为介质生长。由于根系的吸收和溢泌等生理活动,使根际pH不同于原介质,由此产生不同的显色反应。对照标准pH变色范围,可以确

研究揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制

  生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物

城市环境所在水稻根际溶磷微生物研究方面取得进展

  水稻是全球超半数人口的主食,但其生产受磷肥有效性的影响。磷酸盐在酸性土壤中容易形成铁磷和铝磷等矿物态磷降低其生物有效性。微生物作为元素生物地球化学循环的主要驱动者对提高土壤磷素的有效性具有重要意义。  中国科学院城市环境研究所姚槐应研究组利用稳定同位素13C标记和高通量测序技术研究不同施磷水平(

微生物稀有物种对根际土壤磷有效性的调控机制

  根际是植物养分获取的关键区域,也是土壤中最重要的微生物热区之一。由于土壤颗粒对磷素的强烈固定作用,农田土壤中存在着普遍的磷限制,成为植物生长和作物生产力的关键限制因子之一。有机磷占土壤磷素总量的30-80%,但不能直接被植物利用,需先在磷酸酶的作用下转化为无机磷,方可用于生长代谢。微生物是土壤磷

树种种间差异影响根际激发效应

  日前,中科院沈阳应用生态研究所地下生态过程研究团队以我国人工林种植面积较大,菌根类型、生长速率、细根属性等均有显著差异的杉木,以及日本落叶松和水曲柳为研究对象,采用13C和15N示踪技术,同时监测了土壤有机碳、氮矿化作用。相关研究成果发表在《新植物学家》上。  森林土壤有机质矿化在减缓全球CO2

生育期和施氮对水稻根际沉积碳的微生物利用机制

  根际沉积过程可为土壤微生物提供易于利用的碳源和能源,其在生态系统中调节土壤碳和养分循环中起重要作用,并对碳的固定作用产生强烈影响。水稻根际碳在水稻生长过程中的动态变化过程及其在微生物群落中的分配以及氮肥对该过程的影响机制尚不清楚。研究稻田土壤中水稻根际碳氮循环及其对微生物群落结构的调节有利于科

南京土壤所揭示长期施肥抑制根际微生物固氮的作用机制

  生物固氮是地球上最重要的生态过程之一,在农田生态系统中,作物总生物量中大约24%的氮来源于微生物的非共生固氮过程。根际是农田土壤中微生物最为活跃的区域,根际中固氮微生物群落与作物的生长息息相关。然而,长期以来,大量化肥及有机物料的投入大大降低了农田土壤微生物的固氮作用。近年来,土壤固氮功能微生物

浙江大学构建叶际微生物组精准设计策略

叶际是地球上最大的生物表面,也为功能微生物提供了广阔的栖息地。高效挖掘和发现抵御植物病害的叶际微生物组,不仅为植物抗病性丧失治理提供潜在方案,也对保障我国粮食安全生产和可持续发展具有重要意义。然而,目前对于叶际微生物群落组装机制和功能方面的理解仍不充分,这极大限制了抗病叶际微生物组的精准设计及其在农

揭示热带森林树种根围和根际间根球囊霉素对土壤碳影响

  土壤是陆地生态系统的重要组成部分,直接贡献了诸多生态服务功能,例如:净初级生产力、气候和水分调节、养分循环与碳固存等,这些服务功能的效益取决于地上植物群落以及地下土壤微生物多功能性的发挥程度。因此,对地下土壤微生物过程的深入认知有助于制定合理有效的土地利用和管理措施、充分发挥生态系统的服务功能。

根际土壤线虫解磷微生物网络结构和功能研究获进展

  资源竞争和生物间捕食作用是生物群落物种组成和多样性演变的关键驱动力。已有的研究较多地揭示了土壤微生物之间的资源竞争和生态位分化,但对生物捕食影响微生物多样性和群落结构演变的作用机制仍缺乏研究,尤其缺乏在野外开放环境下的长期试验研究。线虫是土壤中最丰富的无脊椎动物之一,线虫捕食作用影响了微生物的数

沈阳生态所根际激发效应研究获进展

  根际激发效应(Rhizosphere priming effect)是指根际活动造成土壤有机质分解速率改变的现象,被认为是调控土壤碳氮循环的重要机制之一。目前,科研人员对根际激发效应开展了大量研究,发现激发效应可使土壤有机质分解速率降低50%或增加3.8倍,与温度、水分因子对土壤碳释放的影响程度

中科院亚热带所水稻根际沉积碳微生物利用研究获进展

  中科院亚热带农业所研究人员发现了水稻根际沉积碳在水稻不同生育期内的周转特征,相关论文近日发表在《国际土壤科学杂志》上。  根际沉积过程可为土壤微生物提供易于利用的碳源和能源,其在生态系统中调节土壤碳和养分循环中起重要作用,并对碳的固定作用产生强烈影响。水稻根际碳在水稻生长过程中的动态变化过程及其

生育期和施氮对水稻根际沉积碳的微生物利用机制获进展

  根际沉积过程可为土壤微生物提供易于利用的碳源和能源,其在生态系统中调节土壤碳和养分循环中起重要作用,并对碳的固定作用产生强烈影响。水稻根际碳在水稻生长过程中的动态变化过程及其在微生物群落中的分配以及氮肥对该过程的影响机制尚不清楚。研究稻田土壤中水稻根际碳氮循环及其对微生物群落结构的调节有利于科学

玉米根际土壤细菌群落的演替研究获进展

  植物根际微生物类群对植物的营养吸收和健康生长意义重大。玉米是一种重要的经济作物,传统的研究方法由于分辨率较低,使得我们很难真正了解根际细菌群落的结构及其动态变化。   中国科学院成都生物研究所应用与环境微生物中心的研究人员与美国伊利诺伊大学Mackie研究团队合作,使用高通量测序方法分析了玉米

根际菌群移植成功:构筑植物免疫新防线

  近日,《自然》集团旗下的ISME Communications在线发表南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣院士团队LorMe实验室的最新研究成果。该研究通过田间原位试验、根际微生物组分析和宏培养学等研究,揭示“根际菌群移植”可增强作物抵御土传青枯菌的根际微生态过程与机制。研究发现,供体和受体植物

黄河流域棉区转Bt基因棉对根际土壤微生物数量及细菌...

1.研究区域概况 黄河流域棉区,地处30°~40°N,该区热量条件好,土壤肥沃,是我国最大的棉花产区和重要的商品棉基地。该区域属于温带大陆性季风气候,年平均气温11~14℃,年降水量500~700mm,无霜期165~230d,四季分明,雨热同季,春秋较短,冬夏较长。本研究选取陕西省、山西省、河北

适量施氮肥可强化益生菌在作物根际定殖

 施氮肥影响作物和微生物肥料互作的机制       中国农科院供图近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队揭示过量施氮肥影响作物和微生物肥料互作的分子机制,为合理施肥增强植物—益生菌互作提供了理论参考。相关研究成果发表在《植物生理》(Plant Physiology)上。据张瑞

藻际微生物研究新进展

  近日,山东大学海洋学院教授杜宗军团队解析了不同海洋大藻的核心微生物类群,发现了其强大的多糖降解潜力和次级代谢产物合成潜力,并对藻际微生物区系和周围环境微生物区系进行了比较,研究成果发表在《微生物组》。山东大学为第一完成单位。  藻际微生物是一个十分有趣的研究课题,从生态以及技术应用方面都值得深入

研究揭示黄河三角洲特色耐盐植物根际微生物组组装机制

  近日,中国农业科学院烟草研究所滩涂生物资源保护利用创新团队揭示了黄河三角洲野大豆、田菁和甜高粱等耐盐碱植物根际微生物组组装机制,研究结果有助于理解微生物对宿主盐碱胁迫的调控作用,为创制并实现新型微生物制剂用于盐渍土改良奠定基础。相关研究成果发表在《微生物谱(Microbiology Spectr

南京土壤所在华北平原小麦根际微生物分布研究中获进展

  根际是植物根系和土壤的交界面,蕴含了丰富的微生物类群,根际微生物对农作物的生长和健康均有影响。研究根际微环境下微生物的空间分布、解析其驱动因子,对阐明农田土壤微生物群落构建过程以及揭示其生态功能具有重要意义。  基于此,中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组2015年6月在大尺度下(80万平方公里

我国学者揭示华北平原小麦根际微生物群落相互关系

  根际蕴含了丰富的微生物类群,根际微生物之间的竞争、合作关系共同促进了根际微环境的稳定及养分循环过程,对作物的生长和健康起着重要作用。根际微生物相互关系的研究目前主要局限在控制试验下,而缺乏大的空间尺度下根际古菌、细菌、真菌群落之间相互关系及其影响因素的研究。非根际与根际微生物共存网络(上图);环

植物益生菌根际精准调控信号分子研究进展的重要综述

  根际微生物被看作作物的第二基因组,对植物生长、养分吸收、健康和逆境适应发挥重要作用,因此精准“操控”根际益生菌对农业绿色发展至关重要。农历大年三十,微生物学权威杂志《Current Opinion in Microbiology》在线发表题为“Chemical communication in