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        促進(jìn)植物泵抗旱的細(xì)菌
        
			
        
				2019-04-04 09:59:18
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        向土壤中添加某些類型的細(xì)菌可以通過激活根細(xì)胞中的質(zhì)子泵來幫助保護(hù)植物免受干旱。已知具有促進(jìn)生長特性的兩種細(xì)菌改善了辣椒植物對干旱的抗性。他們通過過度激活根細(xì)胞液泡膜中存在的泵的作用來部分地實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，最終促進(jìn)土壤中的水分吸收。
        

        促進(jìn)植物泵抗旱的細(xì)菌
        

        KAUST和意大利的微生物生態(tài)學(xué)家Daniele Daffonchio及其同事研究了能夠賦予植物抗旱性的細(xì)菌是否會(huì)對細(xì)胞液泡質(zhì)子泵產(chǎn)生影響，從而幫助根從土壤中吸收更多的水分。
        

        液泡質(zhì)子泵是存在于稱為液泡的細(xì)胞囊泡膜中的蛋白質(zhì)。這些囊泡起著各種作用，包括儲(chǔ)存營養(yǎng)物質(zhì)和廢物。當(dāng)液泡質(zhì)子泵被激活時(shí)，氫離子被泵入液泡，產(chǎn)生電化學(xué)梯度，增加液泡內(nèi)的滲透壓：這促使水從土壤移動(dòng)到根部。
        

        Daffonchio和他的團(tuán)隊(duì)為他們的實(shí)驗(yàn)選擇了兩種細(xì)菌：Bacillus subtilisand，Paenibacillus illinoinensis。這些內(nèi)生細(xì)菌生活在植物組織內(nèi)，具有促進(jìn)植物生長和增強(qiáng)其對干旱的耐受性的特性。該團(tuán)隊(duì)比較了在正常和干旱模擬條件下生長的辣椒植物對水分脅迫高度敏感的影響，有或沒有細(xì)菌存在。
        

        他們發(fā)現(xiàn)細(xì)菌成功地定植于辣椒植物的根部，增強(qiáng)了更強(qiáng)大的根系的形成，并改善了干旱條件下的光合作用。仔細(xì)觀察，他們第一次發(fā)現(xiàn)細(xì)菌過度激活了V-PPase植物中的液泡質(zhì)子泵。
        

        “這一發(fā)現(xiàn)為改善植物的干旱反應(yīng)開辟了新的前景，”KAUST農(nóng)業(yè)生物技術(shù)專家，該研究的第一作者Ramona Marasco說。“結(jié)果表明，天然定殖植物組織的細(xì)菌可以誘導(dǎo)抗旱性，而不僅僅是通過遺傳修飾植物，”她補(bǔ)充說。
        

        Marasco解釋說，許多研究都集中在基因工程品種上，這些品種對氣候變化和荒漠化造成的壓力具有更高的耐受性。這種耐受性也可以由細(xì)菌根共生體賦予。“我們研究的一個(gè)潛在含義是，用適當(dāng)?shù)募?xì)菌菌株定植根組織可能有助于保護(hù)灌溉用水，這是干旱地區(qū)的寶貴資源，”她說。
        

        該團(tuán)隊(duì)接下來計(jì)劃測試細(xì)菌是否可以賦予其他類型作物抗旱性。他們還在研究這些微生物有效先于植物生長所需的先決條件，在不同類型的土壤中茁壯成長并與其他微生物群落競爭。
        
			

			
          
        
			
        
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