植物與真菌之間存在著一種古老的互利關(guān)系,這種關(guān)系可以幫助作物減少對(duì)化肥的需求,從而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
真菌能夠通過更可持續(xù)、更環(huán)保的方式來提高能源作物的生物量以及糧食作物的產(chǎn)量。
該研究在美國國家科學(xué)基金會(huì)、南達(dá)科他州小麥委員會(huì)、大豆研究和促進(jìn)委員會(huì)以及美國能源部聯(lián)合基因組研究所的支持下展開。
根據(jù)Bücking的研究,供求關(guān)系決定了植物和真菌在這種互惠關(guān)系中的養(yǎng)分交換量。為了解釋這些復(fù)雜的相互作用,她與來自阿姆斯特丹自由大學(xué)、英屬哥倫比亞大學(xué)以及南達(dá)科他州農(nóng)業(yè)實(shí)驗(yàn)站的研究人員共同展開了研究。
而這些真菌也形成了一個(gè)共同的菌根網(wǎng)絡(luò),使其可以同時(shí)訪問多個(gè)宿主。研究表明,當(dāng)宿主植物由于被遮蔽而減少碳水化合物的分配時(shí),真菌也會(huì)相應(yīng)減少營養(yǎng)物質(zhì)的共享。
Bücking與其合作者還發(fā)現(xiàn)一些比其他品種更有益的真菌。例如,他們將10種苜蓿叢枝菌根真菌分離成31種高、中、低性能的菌株,并評(píng)估了這些菌株與宿主苜蓿之間的關(guān)系。研究人員發(fā)現(xiàn),高性能菌株可將苜蓿的生物量產(chǎn)量和養(yǎng)分吸收量提升170%以上,而低性能菌株對(duì)上述增長(zhǎng)幾乎沒有貢獻(xiàn)。
但是,對(duì)某種作物有益的真菌很可能無法為另一種作物提供相同的養(yǎng)分。”Bücking警告說。同一種真菌的不同分離菌株可以產(chǎn)生不同的行為,因此,識(shí)別真菌的最佳適應(yīng)環(huán)境很有必要,只有這樣寄主植物才可能獲得最高的種植效益。
通過常規(guī)育種來增加作物的耐受性,一般只對(duì)某一方面的應(yīng)激因素起作用,但作物往往會(huì)受到多重外界壓力。Bücking認(rèn)為,如果能夠有效地利用真菌,其對(duì)作物的抗壓力改善影響將出乎意料。
然而,她補(bǔ)充說,為了更好地了解作物與真菌之間這種古老的共生關(guān)系并充分發(fā)揮其潛力,還需要進(jìn)行更多更深入的研究?!?/p>