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【新华社】科学家揭示植物根际微生物的稀缺资源争夺战

2020-05-13来源:新华社作者:陈席元

新华社客户端南京5月13日电(记者陈席元)记者13日从南京农业大学了解到,该校最新研究揭示了植物根际的有益微生物和病原微生物为了自身发展,争夺稀缺资源的“战争”。相关成果发表在国际知名学术期刊《自然·微生物学》。

植物根际微生物之间争夺稀缺资源的艺术图,张耀予作

据论文共同第一作者、通讯作者韦中博士介绍,三价铁就是植物根际微生物争夺的稀缺资源。“为了获取铁,微生物会产生一种铁载体。”韦中说,理论上,每种微生物的铁载体都有识别码,“如果病原菌掌握了识别码,就可以窃取这些铁载体,促进自身生长,进而危害植物;如果不能识别,就无法窃取,病原菌的生长就会受到抑制。”

根际菌群与病原菌之间对于稀缺铁元素的竞争与便利关系

那么,种类繁多的根际微生物是否都能产生铁载体?哪些微生物的铁载体能够抑制病原菌入侵?哪些为病原菌的入侵提供便利?为了回答这些问题,团队从植物根际分离出2000多株细菌,发现其中95%都能产生铁载体。

研究发现,产生抑制型铁载体的根际细菌与病原菌的共存能力较强,而产生便利型铁载体的根际细菌与病原菌的共存能力较弱。

“这是因为,常规的碳、氮资源,土壤和植物都能提供,而对稀缺资源的争夺,才是微生物种群间你死我活的‘战争’。”韦中解释道,如果产生的铁载体能被病原菌利用,这样的微生物只能被病原菌“剥削”,种群数量自然很低;如果产生的铁载体不能被病原菌利用,这样的微生物就能够顽强地存活下来,进而保护植物健康。

论文通讯作者徐阳春教授表示,该研究对农业生产的启示是,可以在植物育苗阶段提前加入能高产且不会被病原菌窃取铁载体的有益微生物,为解决土壤传播病害这一老大难问题提供了新思路。

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