廣東省科學院生態環境與土壤研究所 揭示芭芒根部的“房東”“房客”關係
發布時間:2021-06-15
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廣東省科學院生態環境與土壤研究所 揭示芭芒根部的“房東”“房客”關係

 

《環境科學學報(英文版)》當期封麵。

本報訊(記者朱漢斌 通訊員孫曉旭)廣東(dong) 省科學院生態環境與(yu) 土壤研究所孫蔚旻課題組揭示了地球化學條件對芭芒根相關(guan) 微生物群的影響,並預測了芭芒根相關(guan) 微生物群提供的生態功能。該研究近日以封麵文章的形式發表於(yu) 《環境科學學報(英文版)》。

植物根相關(guan) 微生物群包括了根際微生物群落和根內(nei) 微生物群落,它們(men) 就像是居住在植物根部表麵和內(nei) 部的房客,享受著房東(dong) 提供的空間及設施,同時也會(hui) 為(wei) 這個(ge) “房子”做一些好事。例如促進宿主植物生長、提高植物對土壤中重金屬的抗性、緩解金屬脅迫等。那它們(men) 是如何做到的呢?

芭芒是一種多年生的葦狀草本植物,也是一種可以在金屬汙染土壤中生長的植物,具有修複金屬汙染場地的潛力。研究人員通過分析芭芒根相關(guan) 微生物群落,描述了芭芒根內(nei) 微生物群落對金屬汙染的響應。他們(men) 對汙染場地及未汙染場地上芭芒根相關(guan) 微生物群落的異同進行了對比,以闡明根內(nei) 微生物幫助植物抵抗金屬汙染的響應機製。

研究發現,芭芒會(hui) 特異性地選擇與(yu) 其共生的微生物種類,並為(wei) 這些“房客”提供穩定的生存環境。同時,這些“房客”也為(wei) 芭芒提供了多種回饋服務,其中就包括了提供營養(yang) 物質、驅趕蟲害以及降低金屬毒性等。研究證明,寄主植物和根內(nei) 微生物群落之間具有相互選擇、互惠共生的關(guan) 係,但免費的“房子”也不是誰都能住的,為(wei) 了適應生長環境,植物“房東(dong) ”會(hui) 從(cong) 土壤微生物庫中主動招募一些微生物,然後進行過濾,選擇對自己有利的微生物為(wei) “房客”。

同時,宿主植物會(hui) 向根內(nei) 生菌提供生長所需的養(yang) 分,並對其提供一定保護,以減少土壤環境對根內(nei) 微生物的影響。而根內(nei) 生菌則對植物的生長具有一定的促進作用。例如,“房客”可以通過獲取植物所需的營養(yang) 元素和產(chan) 生植物激素,達到直接促進植物生長、提高植物組織對金屬累積能力的效果。此外,根內(nei) 生菌還可以通過調節金屬形態,降低金屬對寄主植物的毒性,間接促進植物生長。

該研究有利於(yu) 下一步應用植物修複土壤重金屬汙染。

相關(guan) 論文信息:https://doi.org/10.1016/j.jes.2020.12.019

《中國科學報》 (2021-06-15 第4版 綜合)


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