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根际微hot88组会影响植物根代谢物分泌
来源:科技日报 发布时间:2020-02-20

   近日,一个国际研究团队发现,植物的根际微hot88组可以通过系统的根到根信号机制影响根的化学成分和根的分泌物。相关研究成果发表在近日的美国《国家科学院院刊》(PNAS)上。

  根系周围直径约40毫米的土壤层被称为根际,是多种微hot88(包括众多细菌、真菌和古菌)的所在地,被认为是世界上最复杂的生态系统之一。此前已知根可以分泌代谢产物,影响周围土壤特性。通过这种方式,植物不仅可以改变根周围的环境(塑造土壤的物理和化学特性),还可以调节根际微hot88(影响根微hot88菌群的组成)并与之沟通。但目前为止,人们并不清楚微hot88组是否或如何影响根系的分泌。

  由以色列魏兹曼科学研究所伊丽莎·科伦布鲁姆博士领导的国际研究团队,在德国莱布尼兹植物遗传与作物植物研究所杰德热·希曼斯基博士的参与下,通过研究番茄根探索了这个问题,发现微hot88组也可以系统地控制根系分泌。

  研究团队进行了分根实验,即把每颗植物的一半根系培植于富含微hot88的土壤中,而另一半则在无菌条件下培育,以此研究各种微hot88群落对根系的影响,以及这些微hot88导致另一半根系发生的系统性变化。希曼斯基博士跟踪研究了植物复杂的生化和基因信号网络,这些信号控制着微hot88组与根之间的通信。结果发现,番茄植物的根际微hot88组可以通过系统的根到根信号机制,直接影响根的化学成分和根的分泌物。例如,芽孢杆菌属的细菌可以利用这一过程触发整个根系中酰基糖的分泌。

  研究人员将其称为“系统诱导的根代谢物分泌”(SIREM)。这一发现是揭开跨越植物根与微hot88组之间复杂关系的第一步。据信SIREM在根际的根与微hot88组相互作用中具有关键作用,但其意义和范围仍有待探索。此外,科学家认为微hot88重新编程的系统性根分泌可能会促进土壤的调整。


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