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);环境因子对核心微生物的扰动(下图)。 基于此,中国科学院南京土壤研究所褚海燕课题组利用共存关系网络分析 (co-occurrence network) 研究了大尺度下华北平原小麦根际古菌、细菌、真菌群落之间的相互关系,重点探索根际微生物网络的复杂性与稳定性,并挖掘根际核心微生物 (keystone species) 菌群。研究发现,与非根际土壤微生物相比较,根际微生物网络结构相对简单却更加稳定;土壤pH与微生物多样性对网络的大小和连接性都起到正反馈作用;网络中的核心菌群具有相对灵活的代谢特征,并且根际中核心菌群受环境因子的扰动作用较小......阅读全文

玉米根际微生物群落组装策略获揭示

近日,中国农业科学院农业资源与农业区划研究所植物营养团队揭示了养分胁迫下玉米根际微生物群落以功能需求为原则的组装策略。相关成果发表在《新植物学家》(New Phytologist)上。作物通过调控根际微生物群落结构和功能,可以有效提高作物养分利用效率。然而,根际微生物组在不同土壤类型和养分水平下的组

研究揭示植物抗病基因与根际微生物群落新型关系

近日,中国农业科学院蔬菜花卉研究所蔬菜病害防控创新团队揭示了抗病基因(R基因)可重塑植物根际微生物群落,并通过招募有益微生物作为核心微生物种群,构建更加稳定和复杂的微生物网络结构,从而提高植物抗病性的新机制。相关研究结果发表在《微生物组》(microbiome)上。接种NA13的植株(左)可提高植物

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

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

植物根际微生物组与根功能属性双向互作

  不同植物种类,甚至同一物种的不同基因型,在根属性的表达模式及根际微生物群落的组装方式上均存在显著的种间或种内差异。然而,根际微生物组如何与根功能属性协同作用,进而共同提升植物健康和地下资源获取效率,已成为植物营养学,根际生态学和微生物等多学科交叉关注的研究前沿。  根际微生物与根功能属性互作的双

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

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

研究揭示根际微生物维持大豆产量的机制

  2月23日,《自然-通讯》(Nature Communications)在线发表了中国科学院分子植物科学卓越创新中心王二涛研究组与中国科学院遗传与发育生物学研究所曹晓风团队合作完成的题为Dynamic root microbiome sustains soybean productivity u

新研究揭示根际微生物调控水稻分蘖机制

近日,我国科学家在国家重点研发计划、中国科学院先导专项、国家自然科学基金等项目资助下,通过整合微生物组学、分子生物学、作物遗传学、天然产物化学及结构生物学等技术,首次系统揭示了根际微生物组调控水稻分蘖的功能与分子机制。研究发现,根际微生物组对水稻分蘖数具有显著影响,且这种影响依赖于植物激素独脚金内酯

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

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

植物防御性次生代谢物苯并恶嗪可决定下一代生长和防御

  植物可以通过向根际分泌生物活性分子来改变土壤微生物群,从而影响其后代的表现。根系分泌物除了为微生物生长提供碳和氮底物外,还作为信号分子、引诱剂、刺激剂、抑制剂和排斥剂来影响根际微生物。植物-土壤反馈是决定植物演替、植物种群、群落结构和植物多样性的重要因素。植物土壤反馈通常与土壤生物群的变化有关。

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

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

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

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

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,可以确

花生青枯病根际土壤微生物群落结构研究获进展

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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

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学

百人团队证实CO2浓度对东北大豆根际细菌群落结构的影响

  以CO2浓度升高为主要特征的全球气候变化已经对农田生态系统产生重大影响,成为全球农业可持续发展的严峻挑战。CO2浓度升高影响植物生理代谢过程,导致植物根系分泌物的总量和化学组成发生改变,进而可能影响土壤微生物群落结构和生态功能。由于土壤微生物驱动碳氮循环,参与土壤养分转化,揭示CO2浓度升高条件

青藏高原植物根际土壤微生物生物地理学驱动机制研究获进展

  根际微生物在保护植物健康、提高植物生产力和次生代谢产物积累方面发挥着重要作用。植物根际土壤微生物群落构建过程一直是人们研究的热点问题。非生物因素,如土壤理化特性和气候因素,以及生物因素,包括植物种类、基因型和植物免疫系统,已被证明在驱动根际微生物组成方面起到重要作用。植物根际是一个丰富的生态系统

增温条件下叶际微生物群落的季节变化特征获揭示

近日,中国科学院华南植物园副研究员周曙仡聃、研究员刘菊秀团队,在国家自然科学基金等项目的资助下,研究揭示了增温条件下叶际微生物群落的季节变化特征。相关成果发表于《全球变化生物学》(Global Change Biology)。记者了解到,该研究是在周曙仡聃等科研人员前期研究揭示增温对森林生态系统土壤

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

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(

抑制病原菌“帮手”:防控土传病害的新策略

引入根际竞争型有益菌,提升根际免疫,可有效压制土传病原菌及其“帮手”。南京农大供图  根际微生物群落构成了抵御土传病原菌的第一道防线。迄今为止,大多数研究都聚焦于根际微生物如何直接抑制土传病原菌的生长。  近日发表于《国际微生物生态杂志》(ISME J)的研究成果显示,番茄根际细菌群落对土传病原菌的

苏建强研究团队在植物叶际微生物溯源研究获进展

  植物叶际是人类居住星球上最重要的微生物储存库之一。在全球尺度下,叶际上栖息的细菌总数多达1026个,其中微生物密度在106至107个每平方厘米。植物叶际微生物是植物微生物组的重要组成部分,其在促进植物生长、保护植物不受外部病原菌侵害及参与植物碳氮循环中起重要作用。  虽然叶际微生物的多样性及丰度