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 plant-microbe beneficial interactions: a toolbox for precise management of beneficial microbes”的特邀综述论文,文章系统总结了在植物-根际益生菌互作过程中调控微生物丰度、行为、功能以及植物免疫响应的信号分子或蛋白,为根际益生菌的高效利用、微生物肥料增效剂的开发提供理论基础。 耕地的集约化、高强度利用导致土壤生物肥力下降,已成为我国耕地地力提升的重要限制因子,利用微生物肥料引入功能微生物到根际土壤定殖并发挥功能是培育土壤生物肥力的有效途径。文......阅读全文
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
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
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
微生物调控药用植物次级代谢积累研究进展综述
华南农业大学药用植物研究中心吴鸿教授和梁祥修教授团队在国家自然科学基金等项目的资助下,综述了微生物调控药用植物次级代谢积累的研究进展。相关综述论文近日发表于《药用植物生物学》(Medicinal Plant Biology)。微生物能通过多种策略调控药用植物次级代谢的积累示意图。研究团队供图文章指出
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
学者提出应对粮食安全危机和气候变化的解决方案
近日,基于土壤健康与气候韧性是全球农业可持续性发展的核心问题,中国科学院华南植物园研究员鲁显楷团队在《国际生物大分子杂志》(International Journal of Biological Macromolecules)上发表综述文章,提出把根际工程作为应对全球变化下粮食系统多重挑战的解决方案
科学家系统总结乙烯在纤维发育中的作用机制
近日,中国农业科学院棉花研究所棉花分子遗传改良创新团队通过系统生物信息学分析,鉴定了棉花中乙烯生物合成及信号转导途径的关键组分,并系统讨论和综述了乙烯在植物表皮毛发育中的分子机制,提出了乙烯介导的纤维发育的调控网络。相关综述文章发表在《新植物学家(New Phytologist)》上。 据团队
研究发现乙烯如何调控棉花表皮毛发育
近日,中国农业科学院棉花研究所研究员李付广团队通过系统生物信息学分析,鉴定了棉花中乙烯生物合成及信号转导途径的关键组分,并系统讨论和综述了乙烯在植物表皮毛发育中的分子机制,提出了乙烯介导的纤维发育的调控网络。相关综述文章在线发表于《新植物学家》(New Phytologist)。 乙烯是一种重
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
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
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
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
研究揭示光信号调控植物生物钟分子机理
近日,《植物细胞》在线发表中国农业科学院生物技术研究所与华南农业大学合作研究成果。他们揭示了自然界光信号途径与植物内部的生物钟互作协同调控生物钟关键基因CCA1节律性表达的分子机理。FHY3 和FAR1蛋白促进CCA1的表达,而PIF5 和TOC1蛋白抑制CCA1表达。进一步,PIF5与TOC1
植物多层次免疫和防御机制研究新进展
植物时刻面临多种微生物的侵染威胁,在与微生物长期的相互作用中形成多层次的防御机制。一些病原微生物通过多种策略克服植物多层次的免疫机制,引发病害。农作物病虫害导致的全球主要粮食作物的产量损失较大,威胁粮食安全。为减少农作物病虫害发生,化学农药的施用给环境带来负担,威胁人类健康。深入理解植物免疫机制
分子诊断:精准医疗的“重要推手”
拿一个棉签,在口腔内壁上刮一刮,再将棉签放入检测试剂中,置入卡尤迪9月2日在京首发的全球首创无需核酸提取ZL技术的Mini8 Plus检测平台上,仅需一个小时左右,受检者就可以通过基因检测获知自己的酒精代谢能力。 而这,仅仅是分子诊断技术在精准医学的众多应用之一。 其实,早在2011年,美
植物种子大小研究综述发表
植物种子大小是重要的产量性状,种子大小的调控也是重要的发育生物学问题。因此,解析种子大小调控的分子机制,可以为作物的高产育种提供理论基础和基因资源。近年来植物种子大小的调控机制研究进展迅速,目前已成为植物领域研究的热点和前沿。 中国科学院遗传与发育生物学研究所李云海研究组长期致力于植物种子大小
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
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
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
我国学者提出乙烯为枢纽的棉纤维发育调控网络
近日,郑州大学农学院研究员李付广团队通过系统生物信息学分析,鉴定了棉花中乙烯生物合成及信号传导途径的关键组分,并系统讨论和综述了乙烯在植物表皮毛发育中的分子机制,提出了乙烯介导的纤维发育的调控网络。相关研究于12月9日在线发表于《新植物学家》。 乙烯是一种重要的植物激素,广泛存在于植物的各种组
生长素信号途径调控植物差异性生长的分子机制
4月3日,《自然》(Nature)杂志在线发表了原中国科学院分子植物卓越创新中心/植物生理生态研究所上海植物逆境生物学研究中心徐通达(现福建农林大学海峡联合研究院园艺中心教授)研究组完成的题为TMK1-mediated auxin signalling regulates differentia
揭示了ROS调控植物硝态氮信号转导的分子机制
活性氧(Reactive oxygen species, ROS)是植物在进行有氧代谢过程中不可避免的副产物,在遭遇逆境胁迫时大量积累,抑制植物生长,所以长期以来ROS被认为是一类毒害分子。但近年来的研究发现ROS还可作为信号分子调控植物生长和逆境响应,但ROS如何与体内激素和体外环境信号交叉调
根际土壤有机碳组成和来源的垂直分异规律研究进展
土壤有机碳(SOC)的组成和主要来源是当前生态学和土壤学领域亟需解决的科学问题之一。根际作为受根系活动强烈影响的微生物热点区,根系生理代谢活性在土壤剖面的变异可能导致根际土壤碳(C)动态的垂直变异。然而,目前大部分研究仅关注非根际SOC化学组成和来源(植物源和微生物源C)的垂直分异规律,忽视了土
植物遇险“呼救”机制揭秘
14日,从中国农业科学院获悉,该院农业资源与农业区划研究所农业微生物资源团队成功揭示了植物在遭遇病原菌攻击时,如何发出“呼救”信号,同时招募根际周围的益生菌来助战的神奇机制。相关成果日前发表在国际期刊《自然·通讯》上。 当植物受到病原菌的侵害时,能够在根际周围召集一批有益的微生物,形成一层保护
学者综述多胺调控植物生长发育及作物产量与品质
近日,华南农业大学生命科学学院教授陶利珍和副教授刘太波团队,联合华中农业大学教授刘继红团队,在“十四五”广东省农业科技创新十大主攻方向“揭榜挂帅”项目、国家自然科学基金等项目的资助下,系统综述了多胺调控植物生长发育及作物产量与品质。相关综述论文发表于《植物生物技术杂志》(Plant Biotechn
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
研究发现水生植物根际泌氧增强磷的可利用性
磷是维系全球初级生产力的关键元素,但在土壤和沉积物中,磷常被固定于吉布斯自由能较低的热力学稳定态铁矿物中,难以被植物吸收,从而形成大量低效的“遗留磷”。 近日,中国科学院南京地理与湖泊研究所副研究员赵国强及合作者,借助原位成像、电化学表征和同步辐射等技术,揭示了水生植物根系昼夜节律性泌氧激活土
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