J9集团|国际站官网-科学家绘制根系微生物“定居地图”

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2026-03-11 02:16:02

【瞧！咱们的前沿科技】

光亮日报上海10月10日电（记者颜维琦）植物生长不仅依靠阳光雨露，更与泥土中“看不见的世界”密不成分——这里糊口着年夜量微生物，它们附着于根系上，帮忙植物接收营养、抵挡窘境。根系与微生物之间怎样互动、怎样协作，是科学家努力破解的“地下谜题”。近日，中国科学院份子植物科学卓着立异中央、植物高效碳汇重点试验室（中国科学院）周峰团队结合瑞士洛桑年夜学的科研职员，于国际学术期刊《科学》上发表封面论文，初次精准展现了植物根系怎样指导微生物于其外貌“安家”的秘密，绘制出根系微生物的“假寓舆图”，破译了节制根系与微生物互动的“份子暗码”。

研究团队以植物幼苗根系为研究模子，联合荧光标志的活体微生物及高分辩率显微成像技能，发明微生物于根系外貌的“假寓”并不是混乱无章，而是出现有纪律的空间漫衍。这类“假寓”格式与根系内部的一道非凡樊篱——凯氏带的完备性紧密亲密相干。当凯氏带布局呈现“缺口”时，会造成根系内部的养分物资向外走漏。进一步的研究证明，从这些“缺口”中走漏出的重要养分物资是氨基酸，特别是一种叫“谷氨酰胺”的氨基酸份子。

微生物能感知情况中的养分物资，并朝着本身“喜欢”的标的目的挪动，这类征象称作微生物的“趋化作用”。该研究发明，根部走漏的谷氨酰胺对于微生物具备较着的趋化性，可以或许显著调控微生物的趋化、孳生等举动勾当。按照这些“聚居区”位置，研究职员正确绘制出根系微生物的“假寓舆图”。研究还有显示，有利微生物纵然年夜量“假寓”，也不会侵害根系，且于局部形成高密度定植时可以或许显著促成根系的生长发育及营养接收。然而，若是病原微生物年夜量孳生，则会严峻风险根系和植株的总体康健。这一征象突显了凯氏带作为一道“智能闸门”的要害作用：经由过程不变根系内部的养分物资，避免随便走漏，从而维持根际微生物群的康健均衡。

该研究不仅初次从微不雅层面展现了植物经由过程局部氨基酸开释调控根系微生物空间漫衍的周详机制，也为农业可连续成长提供了全新思绪：将来或者可经由过程设计氨基酸类微生物肥料，精准指导有利菌群定植，显著提高作物营养接收效率及抗逆能力。尤为主要的是，该计谋对于加强泥土碳汇功效一样具备主要意义，为成长“固碳增汇”型绿色农业提供了理论依据及技能路子。

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