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发布日期：2024-09-19 作者：开云
木材看起来贫瘠，但它倒是各类生命的家园。一项迄今为止最周全的查询拜访发现，平均每棵树干内糊口着跨越1万亿个真菌、细菌和其他微生物，它们构成了针对各类树种的怪异群落。近日，该研究已在预印本平台bioRxiv上发布。
五彩缤纷的真菌多是疾病的征象。但即便是健康的树木，其木材内部也糊口着多种微生物。图片来历：WIRESTOCK CREATORS/SHUTTERSTOCK
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没有介入这项工作的开云体育app西班牙国度研究委员会的微生物学家Jesús Mercado Blanco暗示，此中一些微生物多是益生菌的候选者，它们可以抵抗或杀死病原体。是以，这项研究可能会为庇护世界各地的懦弱树木带来新的方式。
微生物是植物生命的主要构成部门。例如，泥土中的真菌可以帮忙植物根系取得水份和营养；叶子上的有益菌和真菌可以避免有害菌或细菌的传染。但人们对糊口在健康木材中的微生物知之甚少，而健康木材组成了庞大的生物量。据估量，地球上10万亿棵树含有4500亿吨碳，这使动物体内的20亿吨碳相形见绌。
在这项新研究中，美国耶鲁年夜学博士生Jonathan Gewirtzman与该校另外一位专门研究份子生物学的博士生Wyatt Arnold合作，一同前去康涅狄格州的一片研究林，研究了15种常见树种，包罗橡树、枫树和松树。他们从158棵树的树干上取下比铅笔还细的木芯，提取木材样本，又从每棵树四周收集了泥土样本。在从木材和泥土中提取DNA后，他们将遗传物资送到尝试室，对要害标识表记标帜基因16s和ITS进行测序。Arnold将这些数据与已知微生物的序列进行了比对。
为了粗略估量一棵典型树木内原核微生物的数目，他们从树干中1克木材的品貌最先，将其乘以一棵5吨重的树的重量，终究得出1万亿个原核生物——不包罗真菌，真菌是真核生物，其品貌没法从遗传数据中靠得住地计较出来。这听起来可能良多，但人类消化道含有的原核细胞年夜约是树干的38倍。
正如各类动物有本身怪异的微生物群一样，这15种树种也有怪异的群落。例如，枫树有更多的吃糖专家，它们可能会以制造枫糖浆的甜树液为食。与此同时，已知能反抗腐臭的树种，如东部铁杉，微生物品貌最低。
全部丛林也有一个普遍的模式。不管树种若何，微生物群落仿佛都在分歧的组织中专门为生命办事。例如，致密的芯材常常比四周的边材含氧量少，但有更丰硕的产甲烷细菌。比拟之下，边材中的细菌顺应了高浓度的氧气。
固然这类模式之前在一项对单一树种的研究中已被发现，但新研究将阐发扩大到15种常见树种，供给了一幅活树中典型木材微生物组的图片。“这是向前迈出的主要一步。”美国华盛顿年夜学植物微生物学家Sharon Lafferty Doty说。
Gewirtzman说，这项研究提出的问题比它回覆的要多。一个谜题是糊口在木头里的微生物的发源。最较着的来历是泥土，由于泥土富含细菌、古生菌和真菌。但在研究小组研究的一些树种中，木材中只有3%的微生物多样性与它发展的土壤堆叠。
终究，研究人员可能会找到调剂树木微生物组的方式，以帮忙庇护树木免受病原体的损害。美国佛罗里达年夜学的植物病理学家Samuel Martins说，这需要更多地领会糊口在木材中的微生物的功能，这是一个挑战，由于很少有微生物可以在培育皿中发展。他说，这项新研究可以帮忙回覆关在植物中微生物的两个根基问题:“谁在那边？他们在做甚么？”
相干论文信息：https://doi.org/10.1101/2024.05.30.596553
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