在广阔的田野中，每块土地都隐藏了一个奇妙的微观世界 - 许多微生物。尽管他们看不到裸眼，但它们是农作物的无形“关心”，在农业领域发挥了非常关键的作用。近年来，微生物研究进入了一个新的发展阶段，尤其是探索土壤微生物群落以及植物与微生物生物之间的相互作用，这为现代农业的发展提供了重要的支持。在全球农业的出色生产和环境保护的双重压力的后面，微生物改变了传统农业的模型，并提供了解决许多问题的新思想。
学习农作物的“第二基因组”
微生物是一种小型和简单结构的生物，包括细菌，真菌，病毒等。这些微生物令人难以置信，一克土壤可能包含数十亿个微生物细胞。他们经历的基因组信息大约是数十个植物本身，被称为产量的“第二基因组”。
长期以来，人类对土壤微生物的理解仍然存在于“黑匣子”状态 - 在实验室中很难发展出大量的微生物，因此它们无法获得其功能性能，并且在农业中更难使用。但是，随着技术的不断变化，高通量微生物分离和种植是可能的。可以研究和探索越来越多的微生物，并且它们自己的遗传信息逐渐表达，并且即将出现农作物的“第二个基因组图”。
那么，我们需要解决哪些问题才能从复杂的环境中获取这些微生物资源？有两个主要挑战：一个是如何从植物微生物群落中获取大量单菌株；其余的就是筛选这些菌株并准确识别物种的方法？
今天，两个都面包工程有解决方案。简而言之，第一个问题的解决方案是使用各种不同的细菌培养培养基来溶解根际微生物群落，以排除大量单一细菌悬浮液的培养物。为随后的差异和监测提供了每个孤立的细菌悬浮液。为了解决第二个问题，需要高通量级的技术列表，以获取所有细菌悬浮液的相应序列标签和物种信息。通过监视这些标签，可以将某些独特和潜在的菌株扫描，以供其他基因组遵循并采用其完整的基因组信息。
经过近10年的积累，我国家的科学研究团队继续采取行动，并完成了涵盖米饭，小麦，玉米以及诸如西红柿和苜蓿等多种经济作物等主食的根细菌图书馆，并提供了详细的基因组图。这些resoURCES不仅为该领域的研究提供了丰富的la脚基础，而且为未来开发新的农业技术（例如个性化受精和自定义微生物剂）的发展提供了稳定的专用。在农场的管理中，传统的施肥和医学应用方法“依靠经验和工作”逐渐被“观察基因和微生物”的科学决定取代。
农业生产的多功能伙伴
微生物在农业用途中的工作比我们想象的要强。
微生物是农作物的“营养学家”。通过腐烂的土壤营养形式，这些形式很难直接使用植物，例如有机物，氧化物或不溶性盐，它们被转化为离子态，从而增加了氮，磷，钾和铁植物等营养素的吸收。同时，微生物也将与植物。这些微生物就像蚂蚁菌落中的工人蚂蚁一样，它不断地向女王蚂蚁（植物）提供更多的养分，这有助于植物更好地吸收这些营养素。例如，用豆类象征性根茎可以将氮转化为植物中可用的氮环境，从而大大提高土壤生育能力。米饭和japonica大米的两个亚种在使用氮的效率上存在显着差异，而与氮循环相关的更多微生物基团富集了Indica水稻的根。这些微生物有助于大米在土壤中使用有机氮，这可能是Indica大米在使用氮肥料中比Japonica大米具有更高效率的重要原因之一。
除了帮助植物吸收营养外，微生物还可以增强植物对贫困的耐受性。在干旱，盐和高温等恶劣环境中，一些特定的微生物可以帮助植物调节T继承人的生理代谢，提高对压力的抵抗力，并随着环境变化而变得更好。此外，微生物也可以是“照顾者”，以帮助植物防止疾病的侵略，例如甘贝尔病，绿色物体，静脉和其他常见的农业疾病。它们可以通过竞争营养和产生抗菌物质来防止病原体细菌的生长和繁殖，从而减少疾病的发生，YETENHANCES在恶劣的环境中耕作的灵活性，并为农业提供有效的方法来应对频繁天气的增加。也许在不久的将来，这些菌株可以为农作物增加“环境保险”，从而提高无法控制的环境中农作物的自我保护能力，从而减少农业劳动力损失。
微生物在提高产量和产量的质量中也发挥了意想不到的作用。我们过去注意到的一些高质量的作物表型主要源自微生物的作用。例如，含有高油的大豆酱品种的根际富含大量的马斯利细菌，从而通过激活酱油的硝酸盐遗传路径来促进油和脂肪的积累，从而提高了大豆的质量。这可能是该品种加入美丽遗传基因的另一个重要原因。此外，某些微生物隐藏的小分子信号会直接影响植物的生长和发育，从而增加产量。例如，属于大米根际大分区的菌株可以调节天然农场中的米饭数量。合成的环肽肽环境环（Leu-Pro）可以作用于水稻激素受体，模仿农作物的内源信号，从而调节水稻的分er表型。这些发现为提高单位的收益质量和每单位的收益率提供了新的想法，尤其是改善该区域，以优化种植道具UMIT的Erties通过调节微生物组而不是依靠传统的长期繁殖技术来存在类型。
可持续农业发展的新方向
随着科学和技术的继续发展，我们对微生物的理解也更加深入。他们在农业和携带相关行业方面具有巨大的潜力。
一方面，我们可以使用微生物的功能性能来产生更准确，稳定，高效和环保的农业微生物剂。通过结合多种功能细菌的特性，已经开发出具有不同手术的复杂细菌剂。细菌剂中的微生物可以相互配合，以在农场环境中执行稳定的功能输出，并全面地增添收益率的增长。
此外，根据不同农作物的需求或相同产量的不同发育时期，微生物的好处是柔和的土壤肥力以目标方式提高，增强了植物压力的抵抗力，调节生长和发育过程，并实现高产，稳定产量和高质量农业的目的。与传统的“肥料 +农药”生产模型不同，有益微生物的应用大大减少了对环境的负面影响，同时提高了产量和质量。这种方法通过资源管理和降低环境成本来促进绿色和可持续的农业。
另一方面，我们可以揭示植物积极塑造根际微生态的机制，以研究微生物与植物之间的关系。例如，植物的根部将释放一些特殊的二级代谢产物，例如三萜和香豆素。这些化合物具有“选择性饲料”的作用，并可能促进各种细菌的生长并抑制潜在有害细菌的定殖。我们不能直接通过指导植物自己的代谢路径来实现更安全而没有农业污染来调节微生物组。
此外，微生物在预防和控制农业疾病方面也具有巨大的潜力。通过在微生物中挖掘“深色物体”，我们可以发现具有抗呼吸和抗药性功能的更多有用的化合物，提供了新的思想和PMethods，以预防和控制农业疾病。例如，多种菌株明显阻止小麦吉布贝利亚可以隐藏除了精确破坏病原体真菌细胞膜并显示出强烈的潜在疾病预防的物质。这些成就不仅扩大了对农业疾病的预防和控制道路，而且还为开发新的微生物药物和农业合成生物技术提供了“原材料文库”，开辟了用于在农业中应用微生物的新领域。
全球，与农业绿色变化的加速，微生物技术的研发以及应用逐渐成为科学和技术变革的重要驱动力。通过正在进行的研究的超过多年的研究，具有系统的团队在我国围绕资源构建的构建，评估“第二基因组”应用的评估和修订，并为国家农业绿色发展和工业发展提供了重要的 - 最高水平和技术支持。
研究这些微生物的目的是使耕作更加科学，更准确，并且有较少的害虫和疾病，以便农业能够真正取得高效且可持续的结果。在全球关注绿色替代方案和种子资源变化的方面，微生物研究已成为T他的科学和农业技术。在该国继续布局的绿色农业，降低木材并提高效率以及种子工业的崩溃，对农作物的“第二基因组”的研究不仅是科学家的利益，而且是该国的战略需求。
从微观根际到广阔的田野，从实验室数据到每个MU的改进，本研究都会改变农业思维的方式，并改变餐桌上的米碗源。
（五月 - 集：北北京大学生命科学学院的研究人员拜阳）
（编辑：李Yihuan，太阳王）
分享让许多人看到
推荐文章
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}
){kind=link}