3-D研究与固氮细菌的植物根系关系

通过从空气中取出氮气并将其转化为植物营养素，一些细菌可以帮助植物如豆类，豌豆和三叶草茁壮成长。怎么样?一项研究表明，这种共生关系的传统观点并未涵盖整个画面。科学家解决了植物根瘤中发现的细菌代谢产物的三维图谱。这种空间视角可以帮助揭开这些高度相互依存的生物的整体复杂性。

由于这些细菌与大豆等豆类相互作用，结核在植物的根部生长。在这些结核中，细菌将大气中的氮转化为植物生长所需的分子。了解这些结核中发生的代谢过程对于为世界各地使用的粮食作物开发更可持续的农业实践至关重要。

以前的研究使科学家们相信结节内细菌衍生的代谢副产物的分布是均匀的。来自EMSL，环境分子科学实验室，能源部科学办公室用户设施的科学家与密苏里大学和乔治华盛顿大学的同事一起深入研究大豆根瘤的代谢结构。他们使用了EMSL的一种高场傅里叶变换离子回旋共振质谱仪可视化结节内的代谢物阵列。在所鉴定的约140种调节物质中，一些被一起定位在不同的解剖学区室中。然而，少数细菌分布在整个结节中间，细菌存在于其中。这一发现表明，结核中先前未被认识到的生物化学复杂性是共生植物 - 微生物相互作用的关键。有了这种理解，科学家们可以提出优化作物生产和可持续性的方法。

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