博伊斯·湯普森研究所(BTI)的一組研究人員發(fā)現(xiàn)了一組獨(dú)特的細(xì)菌，它們可以幫助真菌和植物獲取土壤養(yǎng)分。這些發(fā)現(xiàn)可能為采用經(jīng)濟(jì)高效，環(huán)境友好的方法來增肥土壤，提高農(nóng)作物產(chǎn)量，減少農(nóng)民對(duì)傳統(tǒng)肥料的依賴提供了方法。
研究人員知道，叢枝菌根(AM)真菌與所有陸地植物的70%的根部建立了共生關(guān)系。在這種關(guān)系中，植物將脂肪酸換成真菌的氮和磷。但是，AM真菌缺乏從復(fù)雜的有機(jī)分子中釋放氮和磷所需的酶。
由BTI的William H. Crocker教授瑪麗亞·哈里森(Maria Harrison)領(lǐng)導(dǎo)的三支BTI科學(xué)家想知道其他土壤微生物是否可以幫助真菌獲取這些營(yíng)養(yǎng)素。在檢驗(yàn)這種可能性的第一步中，研究小組調(diào)查了AM真菌是否與特定細(xì)菌群落有關(guān)。3月1日在《 ISME雜志》上發(fā)表的一篇論文中對(duì)這項(xiàng)研究進(jìn)行了描述。
該研究小組檢查了生活在稱為菌絲的長(zhǎng)絲狀結(jié)構(gòu)表面上的細(xì)菌，這種真菌會(huì)延伸到遠(yuǎn)離宿主植物的土壤中。在兩種真菌的菌絲上，研究小組發(fā)現(xiàn)了高度相似的細(xì)菌群落，其組成不同于周圍土壤中的細(xì)菌。
康奈爾大學(xué)綜合植物科學(xué)學(xué)院兼任教授哈里森說：“這告訴我們，就像人類的腸道或植物的根一樣，AM真菌的菌絲也有自己獨(dú)特的微生物組。” “我們已經(jīng)就這些細(xì)菌的作用進(jìn)行了一些有趣的預(yù)測(cè)，例如幫助獲得磷酸鹽。”
她補(bǔ)充說：“如果我們做對(duì)了，那么為土壤中的某些細(xì)菌增肥可以增加農(nóng)作物的產(chǎn)量，并最終減少對(duì)傳統(tǒng)肥料的需求以及相關(guān)的成本和環(huán)境影響。”是前BTI科學(xué)家Bryan Emmett和VéroniqueLévesque-Tremblay。
在這項(xiàng)研究中，研究小組使用了兩種AM真菌：Glomus versiforme和Rhizophagus Regularis，并在三種不同類型的土壤中與Brachypodium distachyon共生，這是一種與小麥有關(guān)的草種。在使真菌與草一起生長(zhǎng)長(zhǎng)達(dá)65天后，研究人員使用基因測(cè)序來識(shí)別粘附在菌絲表面的細(xì)菌。
研究小組發(fā)現(xiàn)，兩種真菌物種的細(xì)菌群落組成具有顯著的一致性。這些群落在所有三種土壤類型中都是相似的，但是與在遠(yuǎn)離細(xì)絲的土壤中發(fā)現(xiàn)的群落非常不同。哈里森說，這些細(xì)菌的功能尚不清楚，但是它們的組成已經(jīng)激發(fā)了一些有趣的可能性。
哈里森說：“我們預(yù)測(cè)其中一些細(xì)菌會(huì)在細(xì)絲的附近釋放出磷離子，從而使真菌有最好的機(jī)會(huì)捕獲這些離子。” “了解哪些細(xì)菌具有這種功能可能是增強(qiáng)真菌的磷酸鹽獲取過程以使植物受益的關(guān)鍵。”
哈里森的小組正在研究控制哪些細(xì)菌在細(xì)絲上聚集的因素。哈里森認(rèn)為AM真菌可能會(huì)分泌吸引這些細(xì)菌的分子，進(jìn)而細(xì)菌群落可能會(huì)影響真菌分泌哪些分子。
叢枝菌根真菌將長(zhǎng)絲狀結(jié)構(gòu)(稱為菌絲)延伸到土壤中。在草類植物的根部之中，可以看到比人的頭發(fā)還小的菌絲。信用：瑪麗亞·哈里森(Maria Harrison)
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菌絲微生物群中有粘菌球菌和其他類群的成員，其中包括“細(xì)菌捕食者”，它們通過使其他細(xì)菌破裂并釋放其內(nèi)含物而殺死并吃掉其他細(xì)菌。
這些捕食者通過沿著表面滑動(dòng)而移動(dòng)，因此“真菌細(xì)絲可以充當(dāng)線性的飼養(yǎng)通道”，埃默特說。埃默特目前是愛荷華州埃姆斯市農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究服務(wù)部的研究微生物學(xué)家。“雖然許多土壤細(xì)菌似乎都沿著土壤中的真菌菌絲傳播，但這些掠食者可能使之更加危險(xiǎn)。”雖然并非每根細(xì)絲上的類群的每個(gè)成員都可能掠食，但是哈里森的研究小組計(jì)劃調(diào)查這些假定的掠食者的方式和原因在那里組裝。“掠食性細(xì)菌的作用有可能使周圍土壤中的所有人(掠食者和真菌)都能獲得礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)。 一樣。”她說。
標(biāo)簽： 真菌
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