Больше 500 миллионов лет большинство наземных растений разделило их углеводы с arbuscular mycorrhizal грибы, которые колонизируют их корневые системы, Взбрыкивая объясненный. В обмен эти грибы предоставляют заводам азот и фосфор, и улучшают сопротивление напряжения их хозяина.
Эти грибы рассматриваются как живущие окаменелости и исследуют почву с ее hyphae в поиске питательных веществ и поставляют эти питательные вещества ее хозяину. Как вознаграждают передачи растения-хозяина где угодно от 4 до 20 процентов его фотосинтетическим образом фиксированного углерода к этим mycorrhizal симбионтам.«Мы думаем, что у этих грибов есть потенциал, чтобы увеличить производство биомассы зерновых культур биоэнергии и урожай продовольственных зерновых культур и сделать так более стабильным и безвредным для окружающей среды способом», сказало Щелочение.
Она изучает эти взаимодействия в еде и зерновых культурах биоэнергии включая пшеницу, зерно, сою, люцерну, клевер и многолетние травы, такие как прерия cordgrass.Ее исследование было поддержано Национальным научным фондом, Комиссией Пшеницы Южной Дакоты, Инициативой Гранта Солнца, Исследованием Сои и Содействующим Советом и американским Министерством энергетики – Совместная Инициатива Генома.Определение отношений грибов заводаСпрос и предложение определяет сумму питательных веществ, которые растение и грибы обменивают в этих mutualistic отношениях, согласно Щелочению.
Чтобы распутать эти сложные взаимодействия, она сотрудничает с исследователями в Свободном университете в Амстердаме и Университете Британской Колумбии, а также другой Южной Дакоте Сельскохозяйственные Станционные исследователи Эксперимента.«Хотя растение-хозяин колонизировано многократными разновидностями грибов одновременно, завод знает точно, куда определенные преимущества прибывают из.
Растение-хозяин может различать хорошее и плохое грибковое поведение и ассигнует ресурсы соответственно», сказала она, отметив, что растение-хозяин переходит куда угодно от 4 до 20 процентов его фотосинтетическим образом фиксированного углерода к mycorrhizal грибам.Эти грибы также формируют общие mycorrhizal сети, которые предоставляют им доступ к многократным хозяевам.
Ее исследование показало, что, когда растения-хозяева были заштрихованы и таким образом уменьшили свое распределение углевода, грибы ответили, уменьшив их питательную акцию.Оптимизация грибов для определенных зерновых культурОна и ее сотрудники также нашли, что некоторые грибы более выгодны, чем другие.
Например, Щелочение и ее сотрудники оценило отношения между люцерной, и 31 различный изолирует 10 arbuscular mycorrhizal грибковые разновидности.Они тогда классифицировали грибковое, изолирует как высоко – среда – или низкая работа изолирует. Исследователи нашли, что это высокоэффективное изолирует, увеличил биомассу и питательное внедрение люцерны больше чем на 170 процентов, в то время как низкой работы не имели никакого эффекта на рост.
Однако те, которые приносят пользу одному урожаю, могут не обеспечить те же самые питательные вещества или преимущества для другой разновидности урожая, она предостерегла. «Даже отличающийся изолирует одной грибковой разновидности, может вести себя по-другому, и будет необходимо определить грибы, которые оптимально адаптированы к их определенной среде и растению-хозяину, чтобы извлечь самую высокую пользу завода.Адаптация к стрессорамВ дополнение к обеспечению питательных веществ эти грибы могут защитить еду и зерновые культуры биоэнергии от экологических усилий, таких как засуха, соленость и тяжелые металлы и болезни, Взбрыкнув объясненный. «Все усилия, которым может потенциально быть подвергнут завод, обычно улучшаются mycorrhizal взаимодействиями».Увеличение терпимости посредством обычного размножения обычно предназначается только для одного определенного фактора напряжения, но зерновые культуры часто подвергаются множественным усилиям одновременно, указала она. «Эти грибы, если используется эффективно, могут предоставить заводу улучшенное сопротивление против усилий, которые являются часто трудными для нас предсказать».
Однако она добавила, больше исследования необходимо, чтобы лучше понять, как этот древний симбиоз между наземными растениями и грибами может привыкнуть к его полному потенциалу.