这些耐寒的植物已经想出了如何在土壤中“种植”微生物的方法

现代农业科学带给我们一些超级动力工厂，正如我们人类不会做的那样，我们完全归功于这些不可思议的庄稼.

但是，由英国约翰英尼斯中心的分子微生物学家雅各布·马龙（Jacob Malone）领导的团队领导的一项新研究发现，我们可能不是唯一参与选择阳性性状的农民。植物本身完全有能力调整它们的生态系统来“养殖”它们喜欢的微生物物种。

根据该团队的分析，大麦（大麦）——世界上大部分啤酒供应背后的作物——通过释放的糖分量仔细管理其根部周围的微生物群落。

尽管工业化农业具有控制的光环，但事实证明，作物育种的一个主要方面已经落入了科学雷达之下：直接围绕植物根部的土壤中的微生物组，或”根际'.

有益的微生物可以成就或破坏植物的成功。例如，可以驾驭的植物假单胞菌属细菌享受福利如增强营养可用性、抑制病原体和启动免疫系统。

但假单胞菌属是一个善变的朋友：它可以在各种各样的寄主植物中定殖，因此植物之间存在竞争，以吸引这些小牲畜中最好的。

Malone的团队想知道在相同土壤环境中生长的不同大麦品种为什么以及如何招募不同的有益根际细菌和真菌。

该实验涉及两个大麦植物品种：一个是200岁长白麦芽大麦，Chevallier，以及另一种是2004年发布的现代品种，称为Tipple。

农作物可以大致分为地方品种或现代品种。'长白“来自德语单词兰德拉斯，意思是“乡村品种”，虽然它的定义是不断发展，地方品种作物可以粗略地理解为一种当地的驯化植物，随着时间的推移（而不是通过刻意选择）适应了其生态和文化环境。

另一方面，现代栽培品种不一定是本地的，是针对某些遗传性状专门选择和培育的，有时是杂交的，通常用于工业级生产。

像 Tipple 大麦这样的现代谷物品种“经过集约化培育，具有积极的农业性状，包括高产和种子淀粉含量、短秸秆和良好的麦芽性能，”，团队写.

“虽然这些积极性状的结合大大提高了产量和作物质量，但这些变化对植物生理学和生态影响的更广泛影响，以及由此产生的作物的可持续性，却知之甚少，”他们加.

该团队在受控温室实验室中从种子中种植两种大麦三周，然后从每种品种的三种不同植物中采集根际样本。在琼脂上孵育这些微生物后，他们随机选择每株植物 20 个分离株，得出 120 个分离株来代表每个品种的根际。

“我们观察到两个品种之间根际和根系相关微生物的丰度存在明显差异，Tipple招募的量明显更多假单胞菌属细菌比Chevallier，“团队报告.

他们发现这些工厂正在招募假单胞菌属具有特定的遗传和物理特征，就像人类农民根据所需的特征选择作物一样。

小品种植物的根分泌物中含有较高水平的单糖，称为单糖，有利于假单胞菌属适应在这些碳源上生长。

另一方面，Chevallier根部的根际微生物更加多样化，这反映了植物复杂的根系分泌物。地方品种植物似乎也对它们的“农场”土壤真菌有更多的控制权：假丝酵母属物种几乎完全被排除在外，而斋藤之马物种高度富集。

另一方面，Tipple植物似乎无法影响在其根部周围生长的真菌，导致真菌多样性降低。

“我们的研究结果支持植物生长与招募的微生物组组成之间存在品种依赖性联系，这表明我们在这里看到的微生物组塑造对植物健康有真正的影响，”该团队写，并补充说这个过程比他们之前怀疑的要复杂得多。

“确定我们在这里描述的现象在多大程度上可以观察到农田中生长的作物是未来研究的关键挑战，”作者说说。

这项研究发表在PLOS生物学。

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