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化肥破坏植物微生物抵御疾病的能力

2018-11-24 13:31:05 • 来源：互联网

一项新的研究微生物群作用的植物的叶子表明施肥的作物可能使他们更容易感染疾病。加州大学伯克利分校的生物学家发现,喷洒西红柿与微生物从健康番茄保护他们从致病细菌,但施肥西红柿事先否定的保护,导致增加的人口致病微生物植物的叶子。

化肥破坏植物微生物抵御疾病的能力

尽管研究者们还不知道叶子上的坏细菌数量的增加实际上使西红柿生病,这项研究清楚地表明,肥料将微生物的社区在树叶不平衡。,可能会使致病微生物进入工厂。

“当我们改变植物的营养环境,我们从根本上改变植物-微生物组交互而且,重要的是,microbiome-mediated保护天然植物/微生物的相互作用,”加州大学伯克利分校Britt Koskella资深作者说的综合生物学助理教授。

肥料效应不是唯一惊喜的研究中,Koskella说。她和莫林伯格合著者,一个研究生,正在调查叶子上的微生物群落的密度如何影响植物的抗病能力,发现低剂量的有益微生物喷在树叶上往往是更有效的比高剂量在保护植物免受感染。Berg喷洒叶子的人造微生物群落组成的12种细菌来自健康的自然微生物西红柿。

“我们发现最保护社区是最稀,最集中,最低的剂量,”她说。“这是完全令人费解。中等剂量给介质保护和最高剂量是最保护。”

益生菌对植物

的原因尚不清楚,但这一发现很重要,因为有机农民正在谈论与益生菌喷洒作物,鼓励更好的增长和疾病的保护,以同样的方式,人类食用益生菌微生物含有“好”希望改善他们的健康。

“事实上,我们看到这个剂量/更高的保护效应表明,它并不是那么简单就把更多的微生物,“Koskella说。“有很多工作要做理解如何应用益生菌的植物。”

她和伯格将在8月6日报告他们的发现印刷版的《当代生物学》杂志上。本文将在网上公布的7月26日。

Koskella关注植物的地上微生物,或叶围,一个鲜为人知的社区相比,充分研究地下微生物与植物的根,根际。研究人员发现未知的在叶围微生物活动,包括一些像root-associated细菌细菌固定空气中的氮。根的许多研究已经证明,微生物群落可以促进植物的营养吸收、生长和抗病能力和Koskella正在研究是否这也适用于地上微生物。

她的实验相关的问题与益生菌治疗作物,并有助于回答这样的问题:什么是正确的混合的细菌对于一个给定���植物吗?应用适当的混合的最好方法是什么?

探讨这些问题,Koskella自然叶微生物的采样和冰山开始健康番茄生长在户外领域在加州大学戴维斯分校。

然后喷洒混合在无菌番茄生长室在加州大学伯克利分校,一个星期后,叶子注射两细菌,导致番茄斑点,杀虫剂处理的一个主要问题。新的微生物群落西红柿了,事实上,保护植物免受病原体的入侵,但从一些番茄田工作获得的微生物群落比其他领域的微生物。

“这叶围微生物群落,就像我们自己的皮肤,是抵御疾病的第一道防线,因此我们希望看到保护,尽管我们不知道,”Koskella说。

人工微生物群落

令人惊讶的是,当他们不同微生物的浓度喷在树叶上时,他们发现,在许多情况下,低剂量效果比高剂量。

找出原因,他们建造人造微生物群落组成的12个物种的自然plants-basically 12成长最好的文化。喷洒时合成的不同剂量社区西红柿,他们得到了相同的结果:低,稀释剂是预防假单胞菌比高,集中剂量。

Berg重复实验来证实令人困惑的发现,但在随后的审判她决定先受精下垂的植物。在试验中,没有一个微生物剂是预防假单胞菌。当他们重复试验和没有受精,他们证实,应用化肥废除先前观察到的保护作用。

在每个实验中,他们认为保护对病原体通过记录的相对人口假单胞菌与其他相比,主要是有益微生物,因为一个健康的微生物应有效地与低水平的病原体和敲下来。

Koskella怀疑为什么化肥改变了微生物,其中主要营养物质的可能性做出更健康的叶子,使所有的幸福和微生物可以不再需要良好的微生物竞争恶劣的微生物。她和她的团队正在进行实验测试,假设。

他们仍然不知道为什么益生菌治疗低剂量比高剂量更有效,但希望未来的研究可以解决这个谜,帮助指导合适的益生菌在农业中的应用。

然而,Koskella Berg说,在叶和茎微生物肥料的影响应该引起生物学家探索肥料对根系微生物的影响,和一般健康的植物。

“我们一直作物施肥很久了但我很惊讶我们还没有看到后果长期施肥对植物如何与他们交互微生物,”她说。“有很多研究表明驯化植物往往会有不同微生物群落比他们的野生亲戚。”

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