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植物根部會用特化代謝物定制其土壤環境

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(神秘的地球uux.cn報道)據EurekAlert!:一種小型的芥子植物(擬南芥)所產生的特化代謝物能選擇性地改變其根部周圍土壤中的微生物群落以適合其自身的目的。這些發現或能用于設計制造有益的根部微生物群以實現可持續性的農業生產,而且它們還可能部分地解釋植物為什么會演化出如此大規模的代謝多元化。

植物會產生極為多樣的特化代謝物,后者令其能適應于幾乎無限的生態區位。決定它們在某地繁盛生長能力的一個重要的環境因素是生活在其根部周圍土壤中的微生物鄰居。盡管人們估計,植物的光合能中有顯著的比例會被用于制備由根產生的分子,后者被認為對促進獨特的、來自周圍土壤的根部微生物群的形成頗為重要,但有關這些微生物群落的基礎形成機制仍然令人難以捉摸。三萜烯類化合物是一大家族的具有重要防御和信號傳導功能的特化植物代謝物;這類化合物已被證明具有抗真菌和細菌功能,這表明它們可能在介導根部微生物群的形成中起著某種作用。然而,在植物基因組中有相當大數目的已知在根部表達的生物合成基因尚未得到表征国民娱乐官网国民娱乐官网,而這些代謝物是否及它們中有哪些會被用來打造有利的根部微生物群還不為人知国民娱乐官网。

Ancheng Huang和同事用代謝物組學分析及全基因組測序來揭示先前未知的擬南芥根中的三萜烯生物合成網絡。據結果披露,該網絡的生物合成通路能合成范圍廣泛的三萜烯化合物,其中包括arabidin、thalianin 和 TFAE等3種三萜烯化合物,它們已被證明會影響擬南芥根部周圍的微生物群国民娱乐官网。據Huang等人說,體外生物測定顯示出它們有促生長和對不同微生物組分類群的抗生素活性,因而支持這一生物合成網絡起著動態塑造擬南芥特異性根部微生物群的作用国民娱乐官网。




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