科學家改變水稻植物微生物組提高對病原體的抵抗力
微生物組是指在每種植物和動物體內及身上發現的獨特微生物族群。現在,科學家已經從基因上改變了水稻植株中的微生物群,使它們對有害細菌有更強的抵抗力。這項技術有朝一日可以減少對殺蟲劑的需求。
在研究的最初階段,研究人員在水稻植株中發現了一個負責生產木質素(一種構成植物細胞壁的生物聚合物)的基因。
科學家懷疑這個基因也會影響水稻植物微生物群的組成,因此他們停用了這個基因,看看會發生什麼事。果然,這樣做後,微生物群中有益的假單胞菌數量減少了。
接下來,研究人員對該基因進行了基因改造,使其在木質素合成過程中過度產生特定的代謝物。正如人們所猜測的那樣,假單胞菌的數量因此攀升到高於正常水平。
隨後,當這些經過改造的植物暴露於黃單胞菌(一種導致葉枯病的有害細菌)時,它們對病原體的抵抗力明顯高於對照組未經改造的水稻植物。
“這項突破可以減少對殺蟲劑的依賴,因為殺蟲劑對環境有害。”南安普敦大學的Tomislav Cernava 副教授說:”我們已經在水稻作物上實現了這一目標,但我們創建的框架也可以應用於其他植物,並為改善它們的微生物群提供其他機會。例如,增加作物養分供應的微生物可以減少對合成肥料的需求。
關於這項研究的論文最近發表在《自然通訊》(Nature Communications)雜誌上,來自中國、德國和奧地利的科學家也參與了這項研究。