微生物和植物：充满活力的“二人组”！

导  读

动植物与微生物之间的紧密联系，例如生活在它们身上的细菌。微生物、它们栖息的生物以及它们创造的环境都对地球上的生命起着至关重要的作用。

微生物和植物是充满活力的“二人组”！

日期：2020年12月7日

原题：Microbes andplants: A dynamic duo

出处：https://www.soils.org/news/science-news/microbes-and-plants-dynamic-duo

译者：陈能场（中国土壤学会土壤科普工作委员会主任，广东省科学院生态环境与土壤研究所研究员）

  干旱一直是作物高产的主要障碍，这一障碍不会很快消失。幸运的是，像蝙蝠侠和罗宾这样充满活力的二人组，某些与根相关的微生物以及它们所居住的植物在这里互相帮助。

使用共聚焦显微镜捕获的高粱根内细胞的特写视图。图片来源：Devin Coleman-Derr

动植物与微生物之间的紧密联系，例如生活在它们身上的细菌。微生物、它们栖息的生物以及它们创造的环境都对地球上的生命起着至关重要的作用。

“我们知道，微生物群落是给定环境中的微生物群落，对于植物的健康非常重要，”德文·科尔曼·德尔说。

加州大学伯克利分校的科学家Coleman-Derr研究干旱如何影响高粱的微生物组。他最近在2020 ASA-CSSA-SSSA视频年会上介绍了他的研究。

研究结果表明，生活在高粱（通常用作动物饲料的作物）根中的某些细菌通常与植物一起减少干旱压力，可以减轻干旱胁迫。这种独特的配对可以使植物取得整体上的成功。

Coleman-Derr说：“植物具有荷尔蒙，可以帮助植物决定如何消耗能量，微生物可以操纵系统，并导致植物的决策过程发生变化。”

加利福尼亚中央山谷的田间试验发芽一周后的高粱幼苗。图片来源：Devin Coleman-Derr

有些细菌和真菌注定要居住在某些植物上。而且，细菌希望它们所栖息的根成为他们的梦想家园。如果细菌与植物合作以帮助其在干旱天气中生长，那么它实际上就是在为自己建造一个更好的家。

实际上，植物生命的方方面面都与存在的微生物有关。当植物口渴时，它可以使整个微生物组发挥作用。

干旱引起细菌和植物伙伴相互作用方式发生巨大变化。可以招募其他细菌来帮助植物在干燥的天气中生存。这些微生物可以影响植物的激素，从而促进根系的生长，从而帮助植物获得更多的水分。

“我们想知道我们是否可以控制这一点，”Coleman-Derr说， “有可能操纵存在的微生物组来帮助高粱应对干旱压力吗？”

作物对环境压力的适应能力越来越受到研究人员和农民的关注，特别是随着全球气候的变化。新的研究结果对于即使在更恶劣的条件下也能维持生产力的作物很重要。

收获前的成熟高粱植物。高粱可用于动物饲料、谷物和糖浆。图片来源：Devin Coleman-Derr

“我们认识到微生物组是动态的，并且会随着时间而变化，” Coleman-Derr说，“尽管我们还不能控制高粱的微生物群系，但是一些实验室已经表明，干旱胁迫期间存在的某些细菌会为植物带来积极的影响。”

了解植物微生物群是决定作物生产力的重要因素。幸运的是，植物是研究微生物群落的优秀模型。

此任务的下一步是确定是否可以操纵微生物群落并将其用作作物生产系统中干旱的解决方案。

Coleman-Derr说：“通过确定我们是否可以改变微生物组，我们可以朝着实现以更少的投入创造出更好的农作物的目标努力。”

Devin Coleman-Derr是加州大学伯克利分校植物与微生物生物学系的研究员。这项研究得到了美国农业部农业研究服务局和美国能源部的支持。 ASA-CSSA-SSSA年度会议由美国农学学会，美国作物科学学会和美国土壤科学学会主持。

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