2022
11/23
相关创新主体

创新背景

不断变化的气候给农民带来了各种挑战。极端天气正变得越来越普遍。在世界某些地区,农民将面临更长和更严重的干旱期。在这种时期,通过简单地增加灌溉,并不总是有足够的水来保护作物。

 

创新过程

国际生物学家团队呼吁科学界对粮食作物与生活在其根部周围的微生物的相互作用进行更多研究。

研究人员表示,这是使植物更能抵抗干旱和气候变化其他后果的关键。如果想要使农作物抗旱,就需要对粮食作物根部周围的微生物进行更多的研究。研究成果在最新一期的领先科学期刊《科学》中,由阿姆斯特丹大学的弗朗西斯卡·德弗里斯(Franciska de Vries)领导。

一个国际生物学家小组呼吁科学界投入更多的时间和精力来研究粮食作物与生活在其根部和周围的细菌和真菌之间的相互作用。

研究人员表示,他们现在知道生活在植物根部周围的微生物对植物的健康非常重要,可以将其与人类肠道中微生物的重要性进行比较。人体肠道充满了对健康至关重要的有益细菌。这种所谓的微生物组对健康的确切影响取决于它们是什么类型的细菌,它们的活性和数量。它们对植物的作用方式相同,但需要通过它们的根系。

作物抵抗环境压力

科学界越来越关注这种微生物组的作用,以及人类如何从中受益。但是当涉及到植物以及微生物在干旱中的作用时,到目前为止,重点一直是非粮食作物。

通过研究人员的呼吁,他们希望转移重点;随着气候变化,对更能抵抗各种压力的粮食作物的需求正在增长。

如果对植物根部周围的微生物组如何在这样的压力时期保护植物,或者帮助植物在之后恢复有更多的了解,就可以利用这些知识来保护农业的产量。

植物通过根部活动

在他们的文章中,科学家们涵盖了许多有前途的研究方向。其中之一是对所谓的根系渗出物的研究。这是一种特殊的水分混合物,其中含有植物通过根部排泄的各种碳氢化合物。

根部周围的真菌和细菌以这些碳氢化合物为生。有证据表明,植物可以调整这种成分,以指导微生物的活动。

干旱条件下的根系

研究团队最近发现,草在干旱的影响下会改变其根系渗出物,从而增加根部周围细菌的活性。有迹象表明,这导致微生物从土壤中释放出更多的必需养分,使草在干旱结束后更容易恢复。

在接下来的几年里,该团队将在欧洲研究委员会(ERC)的启动资助下,在阿姆斯特丹启动的一项新研究项目中对此进行调查,看这样的反应是否也在粮食作物中发挥作用。

 

创新价值

研究不同类型的压力,包括干旱,如何导致各种植物(包括粮食作物)根部周围微生物的变化,以及如何保护这些植物免受这种压力。该研究利用根际微生物组促进抗旱作物生产。

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