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科學家揭示根系分泌物在植物-土壤反饋中的作用
日期:2019年05月08日 10:39     

  植物可以通過向根際分泌生物活性分子來改變土壤微生物群,從而影響其后代的表現。根系分泌物除了為微生物生長提供碳和氮底物外,還作為信號分子、引誘劑、刺激劑、抑制劑和排斥劑來影響根際微生物。植物-土壤反饋是決定植物演替、植物種群、群落結構和植物多樣性的重要因素。植物土壤反饋通常與土壤生物群的變化有關。特別是土壤微生物群落的組成被認為是這方面的一個重要因素。雖然有研究團隊研究了幾種微生物對植物生長性能的影響,但整個土壤微生物群對植物土壤反饋的機制更廣泛作用仍有待于揭示。

  近日,來自瑞士伯爾尼大學植物科學研究所的科學家們發現一類由小麥和玉米等谷物根部釋放的防御性次生代謝產物-苯并惡嗪類,可以改變與根相關的真菌和細菌群落、減少植物生長、增加茉莉酮酸信號和植物防御、抑制食草動物的表現(圖1)。另外,他們指出反饋效應不需要較大的土壤動物,相反,微生物或其代謝物可能會被傳播,并可能決定下一代微生物群的組成。該研究成果近期已經發表在Nature Conmunications上。


圖1 苯并惡嗪類依賴性、微生物群介導的植物表現示意模型,來源www.nature.com

  此研究揭示了植物決定下一代根際微生物群組成、植物表現和植物-食草動物相互作用的機制,植物通過改變土壤中細菌和真菌群落的組成來決定下一代的生長和防御;明確了植物通過根系分泌物來改變土壤微生物群決定其后代的表現;說明并強調了根際微生物群對受一代植物的影響,并對利其后代影響至深。

原文:https://www.nature.com/articles/s41467-018-05122-7

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