【导语】科(kē)学(xué)家(jiā)们(men)近(jìn)日(rì)揭(jiē)示(shì)了(le)蔓(màn)性(xìng)野(yě)牡(mǔ)丹(dān)气生根黏液背后的秘密——这一看似普通的黏液实则是一个微型生态系统，既能自建“化肥厂”固氮，又雇佣了专属“保安”维持秩序。中国科学院西双版纳热带植物园的徐鹏研究员团队发现，黏液中的固氮菌能将空气中的氮气转化为植物肥料，而一种特殊真菌则作为“保安”，保护黏液环境不被破坏。这项研究不仅刷新了我们对植物根际的认知，还为开发环保肥料和生物农药提供了新思路。相关成果已发表在顶级微生物学期刊《Microbiome》上，其中神奇的“真菌保安”F-XTBG8更已申请专利保护，未来有望广泛应用于绿色农业。
科学家们揭开了藤蔓植物蔓性野牡丹气生根（暴露在空气中的根）上大量分泌黏液的秘密！这可不是普通的“鼻涕”，而是一个精妙运作的微型生态系统，能自己“造化肥”，还有“保(bǎo)安(ān)”维(wéi)持(chí)秩(zhì)序。
图1：蔓性野牡丹的花及其气生根分泌的黏液
核心发现：黏液的双重神奇功能
- 自建“化肥厂”（固氮）：
- 中国科学院西双版纳热带植物园的徐鹏研究员团队发现，这些黏糊糊的黏液里住满了特殊的细菌（固氮菌）。
- 这些细菌像微型工厂，能把空气中不能用的氮气（N₂）转化成植物能吸收的“肥料”（氮素）。
- 实验证明，这些黏(nián)液(yè)贡(gòng)献(xiàn)了(le)植物所需氮肥的37%到54%！相当于植物给自己开了个小型化肥厂。
- 雇佣专属“保安”（稳态维持）：
黏液富含糖分等营养（像“糖浆”），按理说会吸引各种杂菌甚至病菌来“抢食”，导致混乱。
但神奇的是，黏液里主要是有益的固氮菌，坏菌很少。这是怎么做到的？
科学家发现，植物“招募”了一位真菌“保安”（编号F-XTBG8，刺孢壳属真菌Chaetomella raphigera）。
这位“保安”本领(lǐng)高(gāo)强(qiáng)：
- 能产生广谱抗生素，抑制超过100种杂菌和病原菌，保护黏液环境不被破坏。
- 但神奇的是，它对黏液里的“好员工”——固氮菌却“网开一面”，允许它们安心工作。
这样，“保安”就维持了黏液这个微型工厂的秩序和平衡（稳态）。
图2：气生根黏液与地下根际生态位具有不用的化学组成和微生物组
图3：氮同位素标记实验及控制实验证明气生根-黏液微生境具有固氮与促生功能
研究意义
- 刷新认知： 首次在双子叶植物（蔓性野牡丹）的气生根上，发现通过黏液微生物进行的高效生物固氮，大大扩展了我们对植物“根际”范围和作用的理解。
- 揭示精妙机制： 发现了植物如何通过(guò)黏(nián)液(yè)主动营造并精密控制一个对自己有利的微生物环境（固氮菌+抗菌真菌的完美搭档）。
- 应用潜力巨大：
- 那个厉害的“真菌保安”F-XTBG8已经申请了专利！它有潜力被开发成广谱、高效的生物农药或抗菌剂，帮助农作物抵抗病害，减少化学农药使用。
- 初步实验还表明，黏液里的固氮菌和这个“保安”真菌，对水稻、玉米、小麦、番茄等多种农作物有促进生长和抵抗病害的效果。未来可能研发出新型的微生物肥料或生防制剂，助力绿色农业。
图4：黏液微生境中存在(zài)一(yī)种(zhǒng)广(guǎng)谱(pǔ)抗(kàng)性(xìng)的(de)真(zhēn)菌(jūn)F-XTBG8，但(dàn)其(qí)不(bù)抵(dǐ)御(yù)固(gù)氮(dàn)细(xì)菌(jūn)类(lèi)群(qún)
总(zǒng)结(jié)：
科(kē)学(xué)家(jiā)发(fā)现(xiàn)，蔓(màn)性(xìng)野(yě)牡(mǔ)丹(dān)气(qì)生(shēng)根(gēn)分(fēn)泌(mì)的(de)黏(nián)液(yè)是(shì)个(gè)“宝(bǎo)地(de)”，里(lǐ)面(miàn)养(yǎng)着(zhe)能(néng)把(bǎ)空(kōng)气(qì)变(biàn)肥(féi)料(liào)的(de)固(gù)氮(dàn)菌(jūn)（贡(gòng)献(xiàn)近(jìn)半(bàn)氮(dàn)肥(féi)），还(hái)雇(gù)了(le)个(gè)专(zhuān)打(dǎ)坏(huài)蛋(dàn)、保(bǎo)护(hù)固(gù)氮(dàn)菌(jūn)的(de)“保(bǎo)安(ān)”。这(zhè)种(zhǒng)精(jīng)妙(miào)的(de)共(gòng)生(shēng)系(xì)统(tǒng)，不(bù)仅(jǐn)揭(jiē)示(shì)了(le)植(zhí)物(wù)智(zhì)慧(huì)，还(hái)为(wèi)开(kāi)发(fā)环(huán)保(bǎo)肥(féi)料(liào)和(hé)生(shēng)物(wù)农(nóng)药(yào)提(tí)供(gōng)了(le)新(xīn)思(sī)路！
这(zhè)项(xiàng)由(yóu)中(zhōng)国(guó)科(kē)学(xué)家(jiā)西(xi)双(shuāng)版(bǎn)纳(nà)热(rè)带(dài)植(zhí)物(wù)园(yuán)徐(xú)鹏(péng)研(yán)究(jiū)员(yuán)团(tuán)队(duì)领(lǐng)衔(xián)完(wán)成(chéng)的(de)重(zhòng)要(yào)研(yán)究(jiū)，发(fā)表(biǎo)在(zài)顶(dǐng)级(jí)微(wēi)生(shēng)物(wù)学(xué)期(qī)刊(kān)《Microbiome》上(shàng)。 那(nà)个(gè)神(shén)奇(qí)的(de)“真(zhēn)菌(jūn)保(bǎo)安(ān)”F-XTBG8已(yǐ)经(jīng)申(shēn)请(qǐng)专(zhuān)利(lì)保(bǎo)护(hù)，未(wèi)来(lái)有(yǒu)望(wàng)在(zài)农(nóng)业(yè)中(zhōng)大(dà)显(xiǎn)身(shēn)手(shǒu)。
作(zuò)者(zhě)：庞(páng)志(zhì)强(qiáng)、毛(máo)新(xīn)雨(yǔ)
新(xīn)闻(wén)来(lái)源(yuán)：http://xtbg.cas.cn/2022/kxyj01/kydt_1/202304/t20230422_6742994.html
