一項(xiàng)新的研究微生物群作用的植物的葉子表明施肥的作物可能使他們更容易感染疾病。加州大學(xué)伯克利分校的生物學(xué)家發(fā)現(xiàn),噴灑西紅柿與微生物從健康番茄保護(hù)他們從致病細(xì)菌,但施肥西紅柿事先否定的保護(hù),導(dǎo)致增加的人口致病微生物植物的葉子。

盡管研究者們還不知道葉子上的壞細(xì)菌數(shù)量的增加實(shí)際上使西紅柿生病,這項(xiàng)研究清楚地表明,肥料將微生物的社區(qū)在樹葉不平衡。,可能會(huì)使致病微生物進(jìn)入工廠。

“當(dāng)我們改變植物的營(yíng)養(yǎng)環(huán)境,我們從根本上改變植物-微生物組交互而且,重要的是,microbiome-mediated保護(hù)天然植物/微生物的相互作用,”加州大學(xué)伯克利分校Britt Koskella資深作者說(shuō)的綜合生物學(xué)助理教授。

肥料效應(yīng)不是唯一驚喜的研究中,Koskella說(shuō)。她和莫林伯格合著者,一個(gè)研究生,正在調(diào)查葉子上的微生物群落的密度如何影響植物的抗病能力,發(fā)現(xiàn)低劑量的有益微生物噴在樹葉上往往是更有效的比高劑量在保護(hù)植物免受感染。Berg噴灑葉子的人造微生物群落組成的12種細(xì)菌來(lái)自健康的自然微生物西紅柿。

“我們發(fā)現(xiàn)最保護(hù)社區(qū)是最稀,最集中,最低的劑量,”她說(shuō)。“這是完全令人費(fèi)解。中等劑量給介質(zhì)保護(hù)和最高劑量是最保護(hù)。”

益生菌對(duì)植物

的原因尚不清楚,但這一發(fā)現(xiàn)很重要,因?yàn)橛袡C(jī)農(nóng)民正在談?wù)撆c益生菌噴灑作物,鼓勵(lì)更好的增長(zhǎng)和疾病的保護(hù),以同樣的方式,人類食用益生菌微生物含有“好”希望改善他們的健康。

“事實(shí)上,我們看到這個(gè)劑量/更高的保護(hù)效應(yīng)表明,它并不是那么簡(jiǎn)單就把更多的微生物,“Koskella說(shuō)。“有很多工作要做理解如何應(yīng)用益生菌的植物。”

她和伯格將在8月6日?qǐng)?bào)告他們的發(fā)現(xiàn)印刷版的《當(dāng)代生物學(xué)》雜志上。本文將在網(wǎng)上公布的7月26日。

Koskella關(guān)注植物的地上微生物,或葉圍,一個(gè)鮮為人知的社區(qū)相比,充分研究地下微生物與植物的根,根際。研究人員發(fā)現(xiàn)未知的在葉圍微生物活動(dòng),包括一些像root-associated細(xì)菌細(xì)菌固定空氣中的氮。根的許多研究已經(jīng)證明,微生物群落可以促進(jìn)植物的營(yíng)養(yǎng)吸收、生長(zhǎng)和抗病能力和Koskella正在研究是否這也適用于地上微生物。

她的實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問(wèn)題與益生菌治療作物,并有助于回答這樣的問(wèn)題:什么是正確的混合的細(xì)菌對(duì)于一個(gè)給定???植物嗎?應(yīng)用適當(dāng)?shù)幕旌系淖詈梅椒ㄊ鞘裁?

探討這些問(wèn)題,Koskella自然葉微生物的采樣和冰山開始健康番茄生長(zhǎng)在戶外領(lǐng)域在加州大學(xué)戴維斯分校。

然后噴灑混合在無(wú)菌番茄生長(zhǎng)室在加州大學(xué)伯克利分校,一個(gè)星期后,葉子注射兩細(xì)菌,導(dǎo)致番茄斑點(diǎn),殺蟲劑處理的一個(gè)主要問(wèn)題。新的微生物群落西紅柿了,事實(shí)上,保護(hù)植物免受病原體的入侵,但從一些番茄田工作獲得的微生物群落比其他領(lǐng)域的微生物。

“這葉圍微生物群落,就像我們自己的皮膚,是抵御疾病的第一道防線,因此我們希望看到保護(hù),盡管我們不知道,”Koskella說(shuō)。

人工微生物群落

令人驚訝的是,當(dāng)他們不同微生物的濃度噴在樹葉上時(shí),他們發(fā)現(xiàn),在許多情況下,低劑量效果比高劑量。

找出原因,他們建造人造微生物群落組成的12個(gè)物種的自然plants-basically 12成長(zhǎng)最好的文化。噴灑時(shí)合成的不同劑量社區(qū)西紅柿,他們得到了相同的結(jié)果:低,稀釋劑是預(yù)防假單胞菌比高,集中劑量。

Berg重復(fù)實(shí)驗(yàn)來(lái)證實(shí)令人困惑的發(fā)現(xiàn),但在隨后的審判她決定先受精下垂的植物。在試驗(yàn)中,沒(méi)有一個(gè)微生物劑是預(yù)防假單胞菌。當(dāng)他們重復(fù)試驗(yàn)和沒(méi)有受精,他們證實(shí),應(yīng)用化肥廢除先前觀察到的保護(hù)作用。

在每個(gè)實(shí)驗(yàn)中,他們認(rèn)為保護(hù)對(duì)病原體通過(guò)記錄的相對(duì)人口假單胞菌與其他相比,主要是有益微生物,因?yàn)橐粋€(gè)健康的微生物應(yīng)有效地與低水平的病原體和敲下來(lái)。

Koskella懷疑為什么化肥改變了微生物,其中主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的可能性做出更健康的葉子,使所有的幸福和微生物可以不再需要良好的微生物競(jìng)爭(zhēng)惡劣的微生物。她和她的團(tuán)隊(duì)正在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試,假設(shè)。

他們?nèi)匀徊恢罏槭裁匆嫔委煹蛣┝勘雀邉┝扛行?但希望未來(lái)的研究可以解決這個(gè)謎,幫助指導(dǎo)合適的益生菌在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用。

然而,Koskella Berg說(shuō),在葉和莖微生物肥料的影響應(yīng)該引起生物學(xué)家探索肥料對(duì)根系微生物的影響,和一般健康的植物。

“我們一直作物施肥很久了但我很驚訝我們還沒(méi)有看到后果長(zhǎng)期施肥對(duì)植物如何與他們交互微生物,”她說(shuō)。“有很多研究表明馴化植物往往會(huì)有不同微生物群落比他們的野生親戚。”