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
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
土壤酶化学计量研究进展(二)
土壤(A)和凋落物(B)胞外酶活性对氮沉降的响应 该文的通信作者Robert L. Sinsabaugh更是土壤酶活研究领域的领军人物,于08年在Ecology Letters上报道了全球尺度的土壤酶活化学计量研究成果(Robert L. Sinsabaugh, et al., 2008);于09
这项研究为开发根际固氮微生物接种菌剂提供启示
近日,中国科学院成都生物研究所研究员尹华军团队以农田和森林土壤为试验对象,比较了不同种类和数量的碳源添加下非共生固氮速率的变化规律,并进而探讨了其微生物机制。相关研究成果发表于《应用土壤生态学》。非共生固氮(FLNF)是生态系统中普遍发生的重要氮输入过程。该过程需要大量能量,因而根系分泌物输入极可能
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
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
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
提升作物耐铝机制研究获进展
土壤酸化是全球性耕地退化问题。在酸性土壤环境中,铝毒性是限制作物生长的关键胁迫因子,可造成约30%至40%的产量损失。铝离子(Al3+)主要作用于作物根尖,其通过与细胞壁组分结合,在数小时内可使根系伸长抑制率超70%,阻碍作物生长。尽管植物已演化出有机酸排斥、液泡区隔等耐铝机制,但根细胞壁作为根
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
温度阈值驱动青藏高原植物内生真菌多样性的生物格局
已有研究表明土壤微生物对温度升高的响应存在阈值效应。当环境温度跨过阈值,微生物多样性和丰度急剧下降。这种非线性响应增加了预测土壤微生物对气候变暖响应的难度。然而,鲜有关于植物微生物对温度升高的响应是否存在阈值效应的研究。植物微生物在促进植物生长和抵抗生物和非生物胁迫方面具有重要作用。忽视微生物对植物
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。
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
版纳植物园揭示亚热带森林根际活动和凋落物分解交互作用
在全球变化的背景下,碳循环研究一直都是热点,土壤是陆地生态系统中最大的有机碳库,土壤中CO2排放到空气的过程叫土壤呼吸(总呼吸),而土壤呼吸包含许多组分,其中对大气CO2浓度有贡献的是土壤有机质(SOM)的排放,而SOM排放很难被区分开。传统的区分方法忽略了根和凋落物的激发效应,会低估SOM在土
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
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
研究揭示功能基因缓解大豆铝毒害的微生物机制
近日,华南农业大学农学院教授年海团队在功能基因缓解大豆(Glycine max L.)铝毒害的潜在微生物机制方面取得新进展。相关研究发发表于Journal of Hazardous Materials。刘灵锐为该论文第一作者,年海、马启彬和连腾祥为共同通讯作者。植物抗性基因可以影响根际微生物群落结构
“专性猎杀”--“精准靶向”——噬菌体的强大之处远不止如此
噬菌体是环境中普遍存在的一类专门侵染细菌的病毒。此前,科学家对噬菌体能否抑制土壤中的病原菌不甚了解。 当地时间12月2日,《自然-生物技术》发表南京农业大学资源与环境科学学院最新研究成果。该成果揭示,噬菌体不仅可以“专性猎杀”和“精准靶向”土传青枯病的病原菌,降低其生存竞争能力;同时还能够重
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
研究发现飞机草对土壤氮的获取和竞争策略
中国科学院华南植物园研究员简曙光团队在国家重点研发计划项目和广东省科技计划项目的资助下,研究发现了飞机草通过改变氨氧化微生物来影响土壤氮转化和竞争。相关成果近日发表于《整体环境科学》(Science of the Total Environment)。外来植物入侵机制是防控和评估生物入侵的关键依据。
花生青枯病根际土壤微生物群落结构研究获进展
原文地址:http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/2/494129.shtm
“童年”生长环境决定作物“成年”健康
人们常说“三岁看大”,童年的成长环境影响着人成年后的身体健康。最近,科学家发现,作物也是如此。9月26日,《科学进展》在线发表南京农业大学资环学院教授沈其荣团队最新研究成果。他们发现,土传病原菌入侵作物根际或根系,与苗期土壤中病原菌的数量、土壤理化特性的高低并没有关系,而与苗期土壤细菌群落的结构
钙镁磷肥抑制水稻镉吸收微生物学机制获揭示
近日,农业农村部环境保护科研监测所重金属生态毒理创新团队首席科学家刘仲齐研究员团队发现,钙镁磷肥对水稻根际土壤微生物群落结构有显著影响,通过调控菌群驱动的铁氮耦合循环,显著抑制水稻对镉的吸收。相关成果发表于《危险材料杂志》。 土壤镉污染问题严重危害粮食安全生产,施加钙镁磷肥能够有效抑制水稻镉吸收
Nature-Biotechnology:噬菌体治疗方法的微生态机制
近些年,集约化农业发展中的不合理措施,如化肥农药的持续过量投入以及经济作物的单一连作等,导致土壤微生物群落结构严重失衡,生态功能急剧削弱。土壤养分周转不畅、污染难以消解、土传病害频发就是土壤微生态失衡重要证据,这些也是农业资源与环境领域亟待解决的难题。 来自南京农业大学资源与环境科学学院沈其荣
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
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
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
山东大学等在海洋藻际微生物研究方面取得新进展
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
合作研究团队在植物叶际微生物群稳态维持的研究获进展
4月8日,《自然》(Nature)杂志在线发表了题为A plant genetic network for preventing dysbiosis in the phyllosphere 的研究论文。这项工作由中国科学院分子植物科学卓越创新中心辛秀芳研究组与美国密歇根州立大学何胜洋研究组合作完
线虫微生物互作关系下有机碳库转化机制研究获进展
资源竞争和生物捕食是生物群落物种组成和多样性演变的关键驱动力。土壤微生物之间的资源竞争和生态位分化已有大量研究揭示,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相关长期试验研究。线虫是土壤中最丰富的无脊椎动物类群之一,线虫捕食作用影响了微生物的数量、
线虫微生物互作关系下有机碳库转化机制研究获进展
资源竞争和生物捕食是生物群落物种组成和多样性演变的关键驱动力。土壤微生物之间的资源竞争和生态位分化已有大量研究揭示,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相关长期试验研究。线虫是土壤中最丰富的无脊椎动物类群之一,线虫捕食作用影响了微生物的数量、
印尼科学院开发生物肥料改良土壤退化
根据印尼肥料生产协会(APPI)公布的数据,今年前四个月印尼农业生产共消耗化学肥料310万吨。其中,尿素消耗量最大,达130万吨,氮磷钾肥料(NPK)次之,达110万吨,而同期有机肥使用量仅22万吨。 印尼科学院研究人员表示,土壤需要源源不断的有机物质来提供碳资源,如果土壤失去了碳,肥力将会降低