改变木材结构会改变植物的微生物群落

2019-12-05 155霉菌

改变杨树的结构也会改变树组织内的微生物群落。这是从UHasselt、UGent和VIB的研究中得出的结论。环境科学中心(CMK/UHasselt)的Bram Beckers博士和Jaco Vangronsveld教授解释说:“改变木材结构会改变植物的微生物群落,这是针对植物木结构定向修改对微生物群落影响的首批深入研究之一。”研究结果最近发表在《美国国家科学院院刊》上。

本研究使用的杨树是VIB在Wout Boerjan教授(VIB/UGent)领导下进行的田间试验的一部分。在这项研究中,研究人员研究了如何利用木材结构改良的树木作为生产生物乙醇等的基础。“在这个项目中,我们能够通过基因改造来降低杨树中木质素的水平,木质素是一种木材的成分,”Boerjan教授评论道。”因此,木材的另外两种重要成分——纤维素和半纤维素——可以更有效地转化为糖,然后通过发酵转化为生物乙醇。”

研究目的

UHasselt的研究人员Bram Beckers和Jaco Vangronsveld想要研究木材结构的变化对杨树及其周围细菌的影响。微生物在植物的生长、发育和健康方面扮演着重要的角色,就像它们在人类身上一样。例如,它们有助于营养物质的吸收,并对有害细菌和霉菌提供保护。然而,基因和它们的微生物群落(细菌、霉菌、病毒和其他微生物的群落)的组成之间是否有联系,实际上还是未知的。

改变木材结构会改变植物的微生物群落

研究人员现在发现,改变杨树木材的成分也会改变微生物群落的功能和结构。Wout Boerjan教授:“树木中的木材是由细胞壁形成的,细胞壁是与微生物密切接触的重要组成部分。当你对木材的结构做出相关的改变时,即使只是一个基因的沉默,也会导致细菌、霉菌、病毒和其他微生物组成的改变。这相当于我们肠道菌群组成的变化,因为我们不断接触另一种食物。”

研究人员还发现,这些变化只发生在植物组织内,称为内层。他们没有看到生活在植物外部接近树根的土壤细菌的变化。

根据研究人员的说法,为了研究转基因对农作物的潜在影响,揭示植物与其微生物之间复杂的相互作用是至关重要的。“改变木材结构会改变植物的微生物群落,这一结果对于利用树木和细菌之间的相互作用来获得更高和更可持续的生产,在这种情况下,杨树木材作为生物能源尤为重要。”

引用

VIB - Flanders Interuniversity Institute for Biotechnology. "Modifying the structure of wood alters plant microbiome." ScienceDaily. ScienceDaily, 13 January 2016.
www.sciencedaily.com/releases/2016/01/160113101119.htm.

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