富含细菌的丝绸涂层 可使种子更好地适应盐渍土壤

2019-11-28 | 见丰网
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富含细菌的丝绸涂层 可使种子更好地适应盐渍土壤

为了养活不断增长的人口,一些研究人员想到了在盐碱地种植农作物的新方法。比如麻省理工学院(MIT)的科学家们,就提出了一种基于吸筹覆盖物,让种子能够在高研读土壤中生长的新技术。除了保护种子免受盐渍土壤的侵害,经过细菌处理的丝绸涂层还能够自然地提供共生氮肥,从而增强种子发芽和生长的潜力。

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(图自:MIT,via New Atlas)

除了保护免受盐渍土壤侵害外,丝绸涂层还经过细菌处理,这些细菌会自然产生氮肥,从而增强种子发芽和生长的潜力。

据悉,新研究基于该校土木与环境工程学教授 Benedetto Marelli 先前的工作 —— 即如何使用丝绸涂层,来延长粮食作物种子的保质期。

其在研究中偶然发现,微生物可以从空气中吸收氮元素,并将之转化为植物可利用的生物肥料。而这种独特的固氮方法,在世界各地都自然存在着。

问题在于,尽管实际上不缺乏这种固氮细菌,但要在自然土壤之外的环境中保存它们,仍然是相当困难的。有意思的是,丝绸就是一种极佳的生物材料。

Marelli 带领的团队,决定选择其中一种固氮细菌来展开深入研究。通过将这种能够促进植物生长的根际细菌整合到种皮上,即可在播种就使之立即恢复原状。

最初的测试,未能如预期那样进行。之后,研究生 Augustine Zvinavashe 建议将海藻糖(某些生物在低水环境中生存所依赖的一种糖)添加到混合物中。

为实现这种涂层的包覆,研究人员将丝绸、细菌和海藻糖悬浮在水中,并将种子浸入溶液几秒钟。

后续研究证实,经过特殊处理的种子,确实能够较普通对照组实现更好的发育,并且能够在此前无法种植的土地上成功地发芽。

更重要的是,这种浸涂或喷涂的过程既简便又实惠,且能够在正常的环境温度和气压下实现。意味着无论大小型农户,都可以轻松搞定。

研究人员表示,其使用的丝绸是水溶性的。一旦暴露在土壤中,其中的细菌就可被释放出来。在盐度可能阻碍其正常生长的土壤中,这种涂层还可为种子发芽提供其所需的保护和养分。

目前,该团队的研究仍专注于为豆类作物固氮肥料的共生根瘤菌,但也在积极探索搭配其它作物的可能性。一种潜在的方式是对细菌实施基因修饰,或为植物整合进细菌的 DNA 。

即便最终只在高盐度土壤上得到大面积应用,这项技术的前景也是相当广阔的。有关这项研究的详情,将在本周的 PNAS 期刊上发表。

本文地址:http://expl.gxjf100.com/201911/104899.html


【责任编辑:阿诺】
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