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细菌超级英雄可以节省作物的一天

2019-04-29 08:59:37 • 来源：

细菌SA187已从沙特阿拉伯生长的土着沙漠植物的根瘤中分离出来。KAUST团队发现它有许多基因可以在压力环境中促进植物生长。

细菌超级英雄可以节省作物的一天

他们的发现是KARUST项目DARWIN21的一部分，该项目旨在探索沙漠植物的微生物多样性，并研究它们在改善干旱地区和边缘地区农业可持续性方面的潜力。

“我们惊讶地发现，来自完全不同的分类群的数十种细菌能够帮助各种植物在非生物胁迫条件下更好地生长，”植物科学家Heribert Hirt说。

联合国粮食及农业组织估计，到2050年，农民需要多生产70%的粮食，以满足世界不断增长的人口的需求。与此同时，由于各种生物(病原体，昆虫，食草动物)和非生物(干旱，炎热，寒冷)因素的挑战，全球每年70%的粮食产量损失，Hirt解释说。

作物需要更具抗逆性，但基因工程和作物育种技术需要很长时间才能发展，它们无法立即为最需要食物的人们提供服务：自给自足的农民。“所以我们需要快速，低成本的解决方案，这些解决方案对地球上的每个人来说都是可负担得起的，”Hirt说。他说，DARWIN21项目旨在寻找可以帮助作物抵抗最突出的非生物胁迫的细菌，这些非生物胁迫造成作物生产力损失的60%。

KAUST研究人员用细菌SA187处理了一种名为拟南芥(Arabidopsis thaliana)的小型开花植物的5日龄幼苗。然后使植物在测试其对干旱，热和盐胁迫的耐受性的条件下生长。用SA18​​7处理的植物比未用细菌处理的植物生长得更好。

分析还表明，SA187可以适应各种恶劣的环境;定殖植物并调节其激素产生，从而促进生长;并产生保护植物免受致病细菌，昆虫和真菌侵害的酶。

值得注意的是，该团队将SA187的基因组与其他细菌的基因组进行了比较，发现它可能是属于肠杆菌科细菌的新属。但是，需要进一步调查，以充分表征其分类地位。

该团队能够详细分析细菌的基因组，并使用KAUST的计算管道，微生物/元基因组的自动注释来评估其许多基因的可能功能，计算生物科学研究中心的生物信息学家Intikhab Alam说。

已鉴定的基因被添加到微生物/元GenOmes的综合数据库(INDIGO)中，为生物学家提供了一个易于使用的平台，以进一步探索这些基因。

该团队的研究科学家Maged Saad开发了一种应用程序，可以在播种之前将植物种子与细菌一起进行涂覆。这使细菌在植物暴露于土壤中的其他细菌之前在植物上建立竞争优势。

Hirt的四名学生现在正在建立一家非营利性公司，将SA187分发给世界各地贫困的自给农民。“我们希望通过增加这些农民的收成，他们将能够购买拖拉机等基本工具，以改善其生产并实现可持续生活，”Hirt说。

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