研究人員為推進(jìn)有益微生物研究提供了新的和新穎的范例
雖然有益微生物正在成為農(nóng)業(yè)中更常見(jiàn)的工具,但由于現(xiàn)實(shí)世界的環(huán)境壓力因素如熱和干旱,與其他微生物的競(jìng)爭(zhēng)以及與寄主植物的相互作用,它們?cè)谠擃I(lǐng)域的有效性受到嚴(yán)重削弱。這些因素會(huì)降低治療效果,甚至?xí)?dǎo)致微生物瀕臨滅絕。
增加這些挑戰(zhàn):新的有益微生物和微生物組相關(guān)治療的發(fā)展一直很緩慢。由于在土壤中發(fā)現(xiàn)的微生物類(lèi)群非常龐大且多樣化,因此很難將最有益的微生物分類(lèi)群用于研究。
通過(guò)一篇新的Phytobiomes期刊評(píng)論論文,標(biāo)題為“從理論到實(shí)踐的植物生物學(xué)翻譯:生態(tài)和進(jìn)化的考慮”,Drs。德克薩斯大學(xué)綜合生物學(xué)系的Christine Hawkes和Elise Connor提出應(yīng)用生態(tài)學(xué)理論來(lái)改進(jìn)微生物技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程。
“大多數(shù)農(nóng)業(yè)植物微生物組研究與生態(tài)機(jī)制脫節(jié),”霍克斯說(shuō)。“我們認(rèn)為,如果我們能夠確定潛在的生態(tài)機(jī)制,這些可以提供一個(gè)路線(xiàn)圖,以改善成功的微生物組治療的發(fā)展和應(yīng)用。”
使用內(nèi)生真菌來(lái)說(shuō)明,Hawkes和Connor討論了生態(tài)和進(jìn)化生態(tài)位理論在植物微生物組研究中的整合,以幫助開(kāi)發(fā)和實(shí)施微生物組治療。他們具體討論:
應(yīng)用利基分區(qū)等流程來(lái)限制競(jìng)爭(zhēng)互動(dòng)并最大化持久性,允許在居民分類(lèi)之前建立優(yōu)先級(jí)效應(yīng),利用利基可用性的時(shí)間變化的存儲(chǔ)效應(yīng)等。
這些利基過(guò)程如何成為在該領(lǐng)域建立和持續(xù)微生物組治療的障礙或機(jī)會(huì)。
實(shí)施利基微生物組治療的障礙,包括中性過(guò)程,技術(shù)問(wèn)題和接種物生產(chǎn)規(guī)模的潛在作用。
“通過(guò)在設(shè)計(jì)治療時(shí)考慮利基,我們可以提高治療效果和持久性,”霍克斯說(shuō)。“理想情況下,確定最重要的機(jī)制將使我們能夠組建強(qiáng)大,難以入侵的治療社區(qū),并在環(huán)境波動(dòng)的情況下提供一致的效益。”
霍克斯還指出了微生物組治療研究的一個(gè)主要好處:他們可能有一天會(huì)通過(guò)植物 - 微生物相互作用而不是化學(xué)添加劑幫助種植者轉(zhuǎn)向更具可持續(xù)性,低投入的農(nóng)業(yè)。
“我們正在進(jìn)入微生物組發(fā)現(xiàn)的新時(shí)代,這有可能改變我們種植作物的食物和燃料的方式,”霍克斯說(shuō)。“考慮到與宿主,其他微生物和環(huán)境的微生物生態(tài)相互作用,本文提供了如何做到這一點(diǎn)的新觀點(diǎn)。”
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