消息来自中国科学院分子植物科学卓越创新中心，该中心植物高效碳汇重点实验室的周峰团队同瑞士洛桑大学联手，首次精确阐明了植物根系怎样吸引微生物在表面定居的机制，并制作了根系微生物的“安家分布图”。这项研究于十月三日登载在国际学术期刊《科学》上。
科研小组选用植物幼株的地下部分作为实验对象，借助发亮色彩标记的活体微生物以及高清晰度显微观察手段，察觉到微生物在根系上的附着并非随意分布，而是形成有秩序的布局。这种附着模式同根系中一道特殊构造——凯氏带是否完好存在关联性。凯氏带可视为一种“智能屏障”，它有助于稳定植物根系内部的营养元素，避免其无序散失，进而保障根区微生物生态系统的稳定状态。一旦这个屏障产生“薄弱环节”，就会导致根系内部的营养元素向外扩散，并且这种“薄弱环节”越显著，微生物的定殖数量就越多。进一步的研究表明，渗漏出来的物质主要包含氨基酸，其中谷氨酰胺这种氨基酸的渗漏程度最为突出。
微生物对有益物质有很强选择性。实验表明，谷氨酰胺外溢会改变微生物的游动和定殖方式。侧根作为根系的关键部分，在从主根发育时，会形成维管束鞘的“断裂”，造成谷氨酰胺在局部区域散失。这好比根系主动释放的“指引”，能招徕微生物前来。如果微生物失去了分辨氨基酸的“触觉”，就会“迷失方向”，无法精确寻找到“栖息地”。依据这些“栖息地”的方位，科研人员成功制作出根系微生物的“分布图景”。
这项工作首次在细小尺度上阐明了植物控制微生物位置分布的复杂方式，也为农业持续进步带来了新方向。将来或许能通过创造含氨基酸的微生物肥料，精确指引有益微生物在土壤中安家落户，进而增强作物对养分的利用程度和抵抗恶劣环境的能力，为生态农业和土壤碳储存开辟新途径。
（总台央视记者 帅俊全 褚尔嘉）
