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新的土壤科学研究表明植物如何释放特定的代谢产物

众所周知,大多数植物都严重依赖其所种植土壤的状况,并且土壤本身中存在的微生物会随着植物的生长而影响其整体健康。现在,一项新的研究来自执行的科学家能源部的劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)和加州大学伯克利分校提供了关于这个问题的更深入的了解。

更具体地说,研究人员发现植物可以在发育过程中制造出根部微生物组,并且可以通过使用特定的代谢产物来实现。该研究对正在寻找进一步改善土壤微生物组,提高碳储存量和植物生产力的方法的科学家可能会有很大帮助。

尽管人们对植物对种植土壤的依赖程度知之甚少,但对于从植物中释放出来的特定代谢产物与通常会消耗它们的微生物之间的关系的研究很少。通过这项新研究,土壤科学,微生物和植物基因组学以及代谢组学方面的专家汇聚在一起,以探讨存在的代谢联系(如果确实存在)。他们的发现最近发表在一项名为“动态根系分泌物化学和微生物底物偏好驱动根际微生物群落组装的模式”的研究中,该研究发表在《自然微生物学》杂志上。

伯克利实验室的博士后研究员,该研究的主要作者凯特琳娜·扎尔尼娜(Kateryna Zhalnina)表示,他们确实在尝试使研究深入人心。她说:“一个多世纪以来,人们知道植物会影响土壤微生物组的组成,部分原因是代谢产物释放到根部周围的土壤中。”“但是,直到现在,还不清楚植物释放出的这种混合物的含量是否与土壤微生物的摄食偏好相匹配,从而使植物能够指导其外部微生物组的发育。”

为了进行研究,研究人员从加利福尼亚大学北加州霍普兰研究与扩展中心收集了土壤。然后,伯克利实验室气候与生态系统科学部的专家致力于在其上生长数百种不同的细菌,然后选择随着植物根系在土壤中生长而繁荣或衰落的子集。

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