土壤真菌对植物根系的影响
植物根不仅会释放气味,而且还会对释放土壤中有益和有害真菌的气味产生反应。他们通过积极地向真菌生长或忽略它们来做到这一点。这种“嗅觉”对植物的最终健康有积极的影响。使植物接触正确的真菌甚至可以防止以植物及其根为食的害虫和蠕虫。从Kay Moisan的博士学位论文可以明显看出,她将在2020年10月16日答辩。
植物根是迷人的器官,因为它们对于植物健康至关重要。但是,我们尚不知道它们如何与土壤微生物相互作用以及哪些因素影响其生长。最近的研究发现,根系本身会感知土壤微生物的气味,进而会影响植物的生长。例如,细菌和真菌释放的气味会增加植物根部的分支和大小。因此,感知这些气味会显着影响植物的生长。
成长方向
然而,至今仍令人惊讶的是,微生物的气味是否也会影响植物根系的生长方向。Kay Moisan和她在荷兰生态研究所(NIOO-KNAW)和瓦赫宁根大学及研究所昆虫学实验室(WUR)的合著者在她的论文及其随附的《植物,细胞和环境》出版物中证明,植物会感觉到土壤真菌产生的气味,并在与真菌接触之前对其产生反应。
根是“有选择地”生长成朝向或远离四种不同土壤真菌的气味。
为了证明这一点,研究人员开发了一种独特的测试装置,使他们在土壤中种植Brassica rapa幼苗,并且根部“被赋予了选择权”朝向或远离四种不同土壤真菌的气味生长。结果表明,根部忽略了某些真菌散发出的气味,但被其他真菌散发出的气味所吸引。有趣的是,植物似乎特别被有害真菌散发出的气味所吸引。
植物保护和促进生长的机会
植物根系暴露于这些真菌气味会影响植物与食叶毛毛虫以及食根昆虫和线虫(小线虫)的相互作用,有时使植物不适合这些攻击者食用。
因此,在寻求可持续的农业实践时,土壤微生物的气味有望成为植物保护和推广的候选者。这些发现还提出了新的后续问题,即植物是否可以主动“决定”它们的生长方向以及与哪些微生物相互作用,或者实际上是真菌为了自身利益而吸引根。
新的研究方法
此外,这项研究的设计是一个概念证明,证明根对微生物的气味确实有反应。Moisan的发起人教授说:“这项研究为研究根与土壤真菌之间的化学相互作用及其对根生长的影响提供了一种新方法。这种创新的设置也可以被其他实验室用来进一步研究这些相互作用。”马塞尔·迪克(Marcel Dicke)。
· Moisan, Kay, et al. Volatiles from soil‐borne fungi affect directional growth of roots.Chichester, UK: John Wiley & Sons, Ltd.
翻译自网页:https://www.wur.nl/en/news-wur/Show/Plant-roots-grow-towards-soil-fungi.htm,转载于国外植物科学进展追踪