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 under unbalanced fertilization的研究论文。该研究首次系统描述了不同养分条件下大豆全生命周期的定量微生物组特征,发现了在东北黑土中连续41年不施氮肥不影响大豆产量,并揭示了微生物群落如何支撑大豆“增产增效”的机制,为大豆“减肥增效”奠定了理论基础、提供了技术方案。 根际微生物组被称为植物的“第二基因组”,在植物生长、发育和健康等方面发挥了重要作用。植物与其根际微生物之间的相互作用是复杂的和动态的,受到植物发育和土壤环境的强烈影响。然而,传统的相对定量分析方法阻碍了科学家对根际定量微生物组如何动态响应不同土壤......阅读全文

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

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

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

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

塑料际“侦探”与微生物的“塑料奇缘”

可塑性强、可以装酸碱、不怕太阳晒、防水、生产成本低等多重优点“傍身”的塑料被人所熟知。从问世至今不到百年的时间里,塑料已走入千家万户,深入人类生活各个角落。但是,丢弃的塑料不仅影响环境,还会影响土壤、影响生态、甚至影响人类的可持续发展。2005年,英国《卫报》甚至将塑料袋评为人类最糟糕的发明。而塑料

沈阳生态所土壤碳氮矿化的根际激发机制研究取得进展

  森林生态系统占有全球陆地生物圈45%的碳,其中大约有383Pg以有机碳的形式储存于森林土壤有机质。因此,森林土壤有机质矿化在减缓全球CO2浓度升高方面起着重要作用。越来越多的研究表明,根际激发效应显著影响土壤有机质分解和养分(尤其是氮)循环。根际激发效应最高可使土壤有机质分解速率加快近4倍,足以

FASE丨征稿启事:根际生命共同体与养分高效

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/497719.shtm 期刊: 微信链接: Frontiers of Agricultural Science and Engineering, 简称FASE,邀请中国农业大学资源与环境学院,国

东北地理所在湿地植物根际铁碳关系研究中取得进展

  目前,铁碳关系是湿地生物地球化学领域研究的热点问题之一,铁(Fe)氧化物对有机碳(OC)的双重作用,既可以通过吸附或共沉淀的方式保护有机碳避免受到微生物的分解,又可通过铁还原菌(FeRB)介导的异化还原铁过程导致铁结合态有机碳(OC-Fe)的释放。但目前铁碳关系的研究集中在大尺度上,鲜有研究考虑

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

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

叶际微生物抑制病原微生物新机制获解析

  近日,湖南省农科院牵头,联合中国农业科学院植物保护研究所、英国南安普顿大学等单位,在《自然—通讯》在线发表研究成果称,发现水稻木质素前体4-HCA 定向原位募集有益的叶际微生物、抑制有害的病原微生物,从而维持水稻叶际“健康态”。该研究定位并克隆了1个控制叶际微生物稳态的 M 基因OsPAL02,

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

种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制

      近日,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揭示了种子包衣剂对棉花种子及根际土壤微环境的影响机制,为合理使用和改良种子包衣剂提供了理论基础和技术支持。相关研究结果发表在《环境污染(Environmental Pollution)》上。  种子包衣技术是防治棉花苗期病害最经

植物根系碳输入对非根际土壤碳库贡献的全球定量研究

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/4/498167.shtm土壤是陆地生态系统最大的碳库,是全球碳循环的关键一环。土壤碳主要来源于植物根系碳输入(Iroot),但相当一部分Iroot进入土壤后会通过根际微生物呼吸、淋溶和动物啃食等过程快速流失(

根系分泌物调控青枯菌入侵番茄根际机制取得进展

原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/12/514584.shtm广东省农业科学院农业资源与环境研究所研究员顾文杰团队在根系分泌物调控青枯菌入侵番茄根际机制研究方面取得新进展。该研究发现,根系分泌物可作为番茄根际应对青枯菌入侵的第一道屏障,并首次报

沈阳生态所等揭示碳氮磷互作影响根际激发效应机制

  根际激发效应(RPE)是土壤有机质周转和养分循环的主要驱动力,揭示其影响因素以及发生机制对于理解全球碳循环至关重要。根际激发效应不仅影响土壤养分有效性,而且受到土壤养分有效性的调控。与氮的有效性相比,很少有研究关注磷的有效性对根际激发效应的影响,而且磷和氮对根际激发效应的互作机制有待进一步阐明。

沈阳生态所揭示团聚体周转动态与根际激发效应的关联

  根系既能驱动土壤团聚体周转(aggregate turnover),在团聚体的形成(formation)和破碎(breakdown)过程中调控土壤有机碳的稳定和分解,也能驱动根系-土壤互作,产生根际激发效应(rhizosphere priming effect,RPE)。然而,受限于方法,二者间

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

微生物碳源利用效率对施肥的响应研究获进展

  陆地生态系统中,微生物在调控碳循环过程中扮演着两种截然不同的角色:1)通过分解代谢作用使有机物矿化向大气释放CO2;2)将非稳态的有机碳通过微生物“碳泵”的形式不断形成稳定态有机碳库。微生物这种分解代谢与合成代谢的相对过程强弱可以通过碳源利用效率(CUE)反映,其决定了土壤中碳周转的去向。  中

水稻根际沉积碳的输入和土壤固持对施氮的响应研究

  水稻根际沉积碳是稻田土壤有机质的重要来源,在土壤有机碳的固持与周转过程中发挥重要作用,但由于其代谢周转快,具有复杂性和多变性,尽管已有一些研究,但还不十分清楚这部分碳的命运。  根际沉积碳的输入受作物生长时期和施肥(如施氮)的影响较大。然而,不同生育期的碳同位素标记的估算有可能使光合碳(通过根际

磷肥和外源碳对水稻根际酶活热区范围的影响机制

  近日,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”研究团队在农林科学期刊Plant and Soil上组织的Element biogeochemistry processes and their implications for rice productivity in pa

土壤有机碳分解温度敏感性的根际效应研究中获进展

  根际土壤是植物和土壤相互作用的微生物代谢热点区域,其性质与非根际土的差异通常称为根际效应(Rhizosphere effects, REs)。根际土壤有机碳分解在驱动森林生态系统碳循环方面发挥重要作用,但在全球变暖背景下,人们关于根际土壤如何响应气温升高的即温度敏感性(Q10)的认知十分有限。 

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

间作情况下不同作物根系吸收土壤养分的差异

在农业种植中如果实现不同作物的间作,不可避免地存在着种间竞争关系,包括对土 壤养分与水分资源的竞争。这些竞争主要分为地上竞争和地下竞争。由于作物的生理特性决定了作物对杨树的影响只能是地下竞争。树木与作物根系(包括木本作 物)以土壤为介质存在着水分和养分的地下竞争界面。非间作林地杨树根际土壤养分高于非

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

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

亚热带生态所揭示水稻光合碳的微生物利用机制

  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在水稻光合碳的微生物利用机制方面取得了新进展。  作物光合碳以根际沉积物的形式进入土壤,是根际微生物的主要碳源和能量来源。根际微生物能够通过自身代谢活动将这部分碳源或以气体的形式返回大气,或以有机质的形式存储于土壤中。

界面可视化技术揭示水生植物根际异质性氧环境变化特征

  长期以来,利用水生植物控制湖泊污染并重建良好水生态环境一直是湖泊领域中的研究热点。水生植物根系生长发育和生理代谢等活动会导致其在根系附近沉积物中形成不同于非根际环境的根际微生态系统,这决定了各种污染物质的迁移、转化和生物的有效性,被认为是湖泊污染的生态修复的核心区域。因此,开展根际微环境特征研究