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染问题。研究在氮肥影响下的根际微生物群落结构有助于深入探究植物与微生物互作关系以及根区的养分运移和肥料转化规律,为以微生物手段加强植物养分利用,在农业生产上做到减肥增效提供重要的理论基础。 中国科学院遗传与发育生物学研究所农业资源研究中心研究人员利用栾城农业生态系统试验站的长期定位氮肥梯度实验,通过对施加不同水平氮肥和小麦生长发育时期的根际微生物群落结构研究发现,植物发育时期对细菌群落结构组成的影响要大于对真菌的群落组成的影响。部分根际植物促生菌(PGPR)响应氮肥施用,同时其丰度与一种或多种植物根系分泌有机酸显着相关性,表明植物分......阅读全文
生物技术助力协同种子保护和土壤修复
由病原细菌和真菌所导致的植物病害会造成农作物严重减产甚至绝产。为保障棉花作物的健康安全,研发土壤环境污染修复技术,中国农业科学院棉花研究所棉花病害防控与风险评估创新团队开展了种衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制研究,发现根际土壤微生物、酶活性和代谢物之间存在密切联系,种衣剂还改变了种子、根
与日本科学技术振兴机构合作研究项目初审结果通知
2017年度国家自然科学基金委员会与日本科学技术振兴机构合作研究项目初审结果通知 根据国家自然科学基金委员会(NSFC)与日本科学技术振兴机构(JST)签署的谅解备忘录和之后达成的合作共识,2017年双方在“生物遗传资源(Biological Genetic Resources)”领域共同资助合作
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
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
科学家发现玉米的核心细菌微生物组具有固氮能力
与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关研究成果由中国农科院农业资源与农业区划研究所(以下简称资划所
水稻土微生物残留物对氮素的响应研究获进展
微生物是土壤有机碳转化的重要参与者,其通过合成代谢作用将有机碳转化为自身细胞组成,待其死亡后以微生物残体形式在土壤中积累。其中,氨基糖是微生物细胞壁的重要组成部分,也是土壤稳定有机碳的重要来源。水稻土作为一种重要的碳汇场所。在淹水条件下,由于水中溶解氧的扩散作用,在水稻土表层形成一层约1cm深的
水稻土微生物残留物对氮素的响应研究获进展
微生物是土壤有机碳转化的重要参与者,其通过合成代谢作用将有机碳转化为自身细胞组成,待其死亡后以微生物残体形式在土壤中积累。其中,氨基糖是微生物细胞壁的重要组成部分,也是土壤稳定有机碳的重要来源。水稻土作为一种重要的碳汇场所。在淹水条件下,由于水中溶解氧的扩散作用,在水稻土表层形成一层约1cm深的
亚热带生态所发现水稻根际酶活性时空动态稳定机制
由中国科学院亚热带农业生态研究所研究员吴金水领衔的农业生态过程方向研究团队近日于水稻根际酶活时空动态稳定机制及其对温度和水稻生长的响应研究取得新进展。 根际是土壤微生物活动最为重要的“热区”,是土壤-微生物-植物根系之间互相作用关系最为密集的区域。尽管根际的生物化学过程非常活跃,但持续高效的物
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
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
土壤养分速测仪分析水旱轮作对养分的影响
水旱轮作是指在同一地块上有顺序地轮换种植水稻和旱地作物(如小麦、油菜、蔬菜等)的种植方式,水旱轮作类型繁多,根据旱地作物的不同,水旱轮作的主要种植方式有小麦一水稻、油菜一水稻、绿肥一水稻、蔬菜一水稻等,其中以小麦一水稻轮作种植的面积zui大,水旱轮作系统的一个显着特征是该系统的水作和旱作交替进行
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
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“肠道菌群”:未开发的生物固氮资源
玉米伤流液采集 中国农科院供图 与人类微生物组类似,植物微生物组被称为植物的第二个基因组,对植物生长发育、养分吸收、病虫害抵御等至关重要。 近日,科学家发现了定殖于玉米茎木质部伤流液内、具有固氮能力且高度保守的核心细菌微生物组,它们为玉米提供了氮素营养并促进根系生长。相关
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
研究发现塑料际微生物组可应对复合污染
广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员孙蔚旻团队在国家自然科学基金、国家重点研发计划等项目的资助下,研究揭示了重金属污染塑料际微生物组对塑料矿化和重金属抗性的代谢多功能性。近日,相关成果发表于《水研究》(Water Research)。塑料与重金属作为常见环境污染物,在水生环境中常相互作用,这会使重
成都生物所揭示植物根系生命活动对土壤生态过程的影响
植物通过根系和凋落物向土壤中输入有机质,是影响森林生态系统地下部分物质循环和能量流动的两种主要途径。目前,有关凋落物输入对土壤过程和功能的影响已进行了较为深入和广泛的研究,而有关植物通过根系生命活动对土壤生态过程的影响和调控机制研究甚少,使得受根系活动调控的根际过程已成为目前植物与
微生物技术将给农业带来光明前景
日前,美国白宫科学和技术政策办公室(OSTP)与联邦机构、私营基金管理机构等共同宣布启动“国家微生物组计划”,该计划旨在所有的生态系统、大自然及人造世界里推动最前沿微生物科学的研究与技术创新水平。 微生物组是由包括细菌、古细菌、真菌、原生生物和病毒等微生物组成的生态系统,它存在于
对抗土传病害:来杯噬菌体“鸡尾酒”
噬菌体是专门“吃”某一种细菌的一类微生物,具有高度的宿主特异性。通常它们不会侵染非宿主细菌。由于这种专一性,科学家一直想利用噬菌体防控土壤中那些对作物生长有害的病原细菌。 2月1日,《微生物组》(Microbiome)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的最新研究成果。该研究发
粘细菌调控土壤微生物生态平衡
粘细菌响应植物根际分泌物向根部迁移并定殖,同时通过捕食作用驱动土壤有益微生物群落结构稳定从而降低病害发生。南京农大供图 微生物学家推测,粘细菌处于土壤微生物食物链的顶端,它们的捕食行为在土壤微生物生态系统平衡中可能发挥重要作用。 近日,南京农业大学生命科学学院教授崔中利团队证实了这一猜想。相
零状态响应和零输入响应的概念是什么
对于一阶电路,零状态响应是电路的储能元器件(电容、电感类元件)无初始储能,仅由外部激励作用而产生的响应。零状态响应是系统在无初始储能或称为状态为零的情况下,仅由外加激励源引起的响应。俗称放电。零输入响应的概念在没有外加激励时,仅由t = 0时刻的非零初始状态引起的响应。取决于初始状态和电路特性,这种
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
微生物菌剂改善土壤磷有效性方面获进展
磷(P)固定作用导致的碱性石灰性土壤中磷有效性低,制约农作物生产。因此,了解土壤中磷的分配情况,利用土壤的富余磷,提高土壤磷的利用率,缓解磷资源的短缺,从而保障粮食安全。农业上利用植物促生菌开发的微生物菌剂可改善土壤质量、提高作物产量。而微生物菌剂影响根际土壤磷有效性和作物生长的机制尚不清晰。中
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
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(
第四届土壤植物连续体中磷动态过程国际会议在京开幕
9月20日,第四届“土壤-植物连续体中磷动态过程”国际会议(4th International Symposium on Phosphorus in the Soil-Plant Continuum, ISPSPC 2010)在北京开幕。来自世界各地的土壤学家、植物学家、微生物学家、生
低氮施肥可富集马赛菌提升稻瘟病抗性
近日,中国工程院院士、南京农业大学教授沈其荣团队在国际期刊《新植物学家》(New Phytologist)上发表研究论文。该研究首次系统揭示了氮肥投入水平、叶际微生物群落和水稻抗病性之间的联系,并指出低氮施肥可富集马赛菌(Massilia属细菌),从而提升稻瘟病抗性。氮肥是促进粮食增产的关键生产要素