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光亮日报北京9月8日电(记者晋浩天)磷是植物生长必须的年夜量养分元素,可泥土里的磷年夜多“锁”于难溶的矿物及有机质里。泥土其实不缺磷,植物却经常“够不着”。很多植物靠与泥土里的真菌共生扩展磷的来历,但拟南芥这种十字花科植物生成没有这套系统,它们怎么挨过“磷荒”?崖州湾国度试验室周俭平易近团队、北京年夜学白洋团队与清华年夜学刘栋团队互助发明了这一秘密——植物自动向根际细菌发出“求救旌旗灯号”,细菌闻讯赶来,两边各取所需。这为破解植物磷养分难题、研发绿色生物磷肥提供了主要的理论依据及良好菌株资源。相干结果在日前发表。
“植物的根际从来不缺辅佐。”周俭平易近先容,那里糊口着不少会“溶磷”的细菌,靠排泄有机酸、磷酸酶,就能把难使用的磷开释出来。“但一个问题始终没有谜底:这些细菌是‘可巧途经’,还有是被植物自动请来的?两边之间,又是否存于真实的互利互换?”
为搞清这个问题,研究团队体系筛选了130株模式植物拟南芥根系的共生细菌,发明约20%的细菌既能减缓植物的“磷饥饿”,也能促成植物低磷前提下的生长。“这一比例提醒,植物应答缺磷,靠的也许不是单打独斗,而是与特定细菌的‘双向奔赴’。咱们又以促生效果显著的不动杆菌为代表,一步步看清了机制:低磷时,拟南芥会启动体内的低磷相应步伐,向根部周围多排泄一种苹果酸。苹果酸其实不能直接‘撬锁’,把磷从矿物里掏出来。它更像一封‘求救信’:循着旌旗灯号,细菌纷纷向根表聚拢。”白洋说。
细菌“赴约”只是第一步。刘栋暗示,植物为它们提供碳、氮营养“管饭”,细菌则启动“解磷步伐”,把泥土里难以使用的无机磷及有机磷逐一开释出来。被“解锁”的磷于根表四周富集,等在送到植物嘴边。一来一往,两边于根表结成一笔“以碳氮换磷”的生意。
“进一步的微生物群落试验及低磷泥土试验显示,即便周围细菌种类纷纭,植物也能吃到更多磷、长患上更好。”于周俭平易近看来,这项研究初次展现了植物与细菌之间的低磷共生瓜葛,推翻了几桩旧有的“想固然”:植物低磷时请的辅佐,从来不只有真菌;细菌也并不是“自力溶磷,让植物不劳而获”;植物排泄有机酸,不只是本身溶磷,更是一声“求援”。该研究为解决植物缺磷问题提供了一条新路径。
《光亮日报》(2026年09月09日 08版)
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