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不同生长阶段的根际细菌群落的动态变化。高通量测序结果表明,与非根际土相比,玉米根际细菌群落的多样性显著下降;根际主要富集了变形菌门、拟杆菌门和放线菌门的成员,而这些细菌门的动态变化规律一般由其中一两个主导类群所决定。根际占优势的细菌属主要有Massilia、Burkholderia、Ralstonia、Dyella、Chitinophaga和Sphingobium。在科以下的分类水平上,玉米不同生长阶段的根际细菌群落发生了显著演替:Massilia、Flavobacterium、Arenimonas和Ohtaekwangia属在玉米生......阅读全文

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

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

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

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

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

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

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

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

东北地理所揭示CO2浓度升高对大豆根固氮微生物群落影响

CO2浓度升高会促进豆科植物的根瘤形成和氮素固定,从而影响土壤氮循环过程,而这些过程均与固氮细菌的群落结构密切相关。明确土壤固氮细菌群落结构组成对于提高豆科植物的固氮能力、提高氮素匮乏的土壤中固氮细菌的数量以及增加土壤氮素含量有着重要意义。  大豆是我国重要的农作物,对保障粮食生产安全有着重要意义,

东北地理所:CO2浓度升高对大豆固氮微生物结构的影响

   CO2浓度升高会促进豆科植物的根瘤形成和氮素固定,从而影响土壤氮循环过程,而这些过程均与固氮细菌的群落结构密切相关。明确土壤固氮细菌群落结构组成对于提高豆科植物的固氮能力、提高氮素匮乏的土壤中固氮细菌的数量以及增加土壤氮素含量有着重要意义。  大豆是我国重要的农作物,对保障粮食生产安全有着重要

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

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

  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

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

树种种间差异影响根际激发效应

  日前,中科院沈阳应用生态研究所地下生态过程研究团队以我国人工林种植面积较大,菌根类型、生长速率、细根属性等均有显著差异的杉木,以及日本落叶松和水曲柳为研究对象,采用13C和15N示踪技术,同时监测了土壤有机碳、氮矿化作用。相关研究成果发表在《新植物学家》上。  森林土壤有机质矿化在减缓全球CO2

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

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。

多环芳烃的微生物降解机制方面取得新进展

  多环芳烃(Polycyclic Aromatic Hydrocarbons,PAHs)的植物修复依赖于根际区植物和微生物的相互作用,根际对PAHs修复的效应归因于根际环境可以提高土壤微生物的生物量、活性和多样性等。研究PAHs降解的关键基因——双加氧酶(RHDα)基因可以为微生物对PAHs的响应

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

沈阳生态所根际激发效应研究获进展

  根际激发效应(Rhizosphere priming effect)是指根际活动造成土壤有机质分解速率改变的现象,被认为是调控土壤碳氮循环的重要机制之一。目前,科研人员对根际激发效应开展了大量研究,发现激发效应可使土壤有机质分解速率降低50%或增加3.8倍,与温度、水分因子对土壤碳释放的影响程度

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

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

首份全球土壤细菌群落图谱绘成

  一个国际研究小组在最新一期《科学》杂志上发表论文称,根据其绘制出的首份全球土壤细菌群落图谱,占比仅为2%的500多种细菌主导着整个地球土壤的生态过程,它们将成为科学家未来的重点研究目标。图片来源网络    土壤中的细菌占地球生物总量的很大一部分,它们在调节陆地碳动态变化、营养循环及植物生产能力等

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

“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

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

薇甘菊“三招”重塑根际氮循环占先机

薇甘菊作为全球公认的恶性入侵杂草,在我国南方地区快速扩散,严重威胁着农林生态系统的稳定与安全。尽管此前已有研究从基因组层面揭示了薇甘菊强大的遗传基础,但一个关键问题始终悬而未决:薇甘菊能否主动改造土壤微环境,为自己“创造竞争优势”?2月23日,发表于《微生物组》(Microbiome)的一项研究成功