表现最佳的土壤微生物可能是可持续农业的关键

当植物围绕着正确的微生物时，美丽的事物就会发生。对豌豆科植物Acmispon strigosus的研究显示，与高效固氮菌Bradyrhizobium菌株合作的植物生长增加了13倍。

农学家不会丧失植物利用有益微生物来促进其生长的能力。一些育种者认为，了解使作物能够招募表现最好的微生物的特性是可持续农业未来的关键。

利用微生物有益工作的障碍是控制其在植物生长中作用的复杂遗传和环境因素。在无人看管的情况下，植物并不总是招募有益的微生物，而是将有益和无效的细菌混合在一起。试图通过接种有益菌株来管理土壤中遇到的微生物种群 - 已经基本上失败了。

“很难预测哪些微生物组合在田间条件下会成功，因为对实验室植物有益的微生物并不总能成功地对抗已经存在于田间的微生物，”教授乔尔萨克斯说。加州大学河滨分校的进化生态学研究所和该大学综合基因组生物学研究所的成员。“一个很有前途的替代方案是培育更好地管理自己的微生物合作伙伴的植物，这一进步将传承给后代。”

在今天发表在新植物学家的一项研究中，萨克斯团队提高了我们对植物遗传和环境因素如何影响田间微生物土壤种群的认识。该论文的第一作者是萨克斯研究小组的研究生Camille Wendlandt。

研究人员调查了Acmispon strigosus(豌豆植物)是否会改变其环境变化时与不同固氮菌株的关联。令人惊讶的是，他们发现通过施肥土壤改变植物的环境并没有改变植物与微生物相关的方式。相反，研究人员发现豌豆植物之间的遗传变异对于解释植物是否投入与最有益微生物的关系最为重要。换句话说，在开发这些有益的伙伴关系时，植物的某些变体比其他变体更好。

最擅长投资有益微生物的豌豆植物的变种也具有非常高的生长益处，与其他豌豆植物变种相比，后者没有投入太多并且获得较少的生长益处。

“管理这些伙伴关系的特征在同一物种的植物之间存在差异，并且可遗传的表明它们可以由育种者选择，”Wendlandt说。“最终，我们希望农艺师将利用这项研究来开发能够充分利用他们遇到的土壤微生物的植物品种。这可以减少对化肥的依赖，化肥对种植者来说是昂贵的，并且会污染环境。”

实验室未来的工作将集中在豌豆植物与更复杂的微生物群落相互作用时是否仍然显示出遗传差异，类似于它们在田间土壤中所遇到的。该实验室还在扩大其研究范围，向豇豆植物提出类似问题，这是撒哈拉以南非洲地区重要的豆类作物。

该论文的标题是“共生对共生的投资因豆科植物Acmispon strigosus的基因型而异，但宿主制裁是统一的。”

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