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超級細菌能幫助植物抵抗環境壓力

2018/03/31 @國際

超級細菌能幫助植物抵抗環境壓力

 全球農業目前面臨著人口爆炸和氣候變化帶來的巨大挑戰,全球暖化嚴重影響乾燥地區可耕作用地之數量,為了滿足糧食供需,提高糧食安全,因此尋找促進作物生長與生產的方法刻不容緩。國際生物農業中心(International Center for Biosaline Agriculture,ICBA)、阿拉伯阿布都拉國王科技大學(King Abdullah University of Science and Technology,KAUST)、荷蘭瓦赫寧恩大學(Wageningen University)與德國聯邦種植植物研究中心(Julius Kühn-Institut,JKI)提出了「Darwin21」計畫,旨在調查沙漠微生物及乾燥地區重建永續農業系統的應用。

 作物需要更強的抗逆境能力,育種技術與基因工程雖可解決此一需求,但也耗費大量時間;若是可以現有之微生物直接或間接輔助植物生長,則更能節省時間和成本。存在植物根圈附近的微生物能夠影響土壤性質與植物健康,故DARWIN21計畫的其中一個項目為探索沙漠微生物多樣性,期望能在高溫、高鹽或缺水條件下仍然存活的先鋒植物找出提升其存活率的根圈微生物,並調查其在沙漠及其邊緣地區改善農業永續性的潛力,藉此重建當地農業。

 由Heribert Hirt教授所帶領的團隊就針對了SA187細菌進行研究,此細菌從一種稱為「木藍(Indigofera argentea)」的沙漠植物根留中分離;經過全基因組定序,目前已發現其具多種促進植物於逆境中生長的基因。此外,受到SA187細菌處理的阿拉伯芥(Arabidopsis thaliana)幼苗於逆境中的生長較未處理組更佳,顯示細菌可調節其酵素分泌以幫助植物健康生長。而該團隊將SA187細菌的基因組進行分析,發現它可能屬於腸桿菌科(Enterobacteriaceae family)內的新屬,此結果尚待進一步調查,才能準確描述其分類地位。

 該團隊還開發了此細菌的應用性,現在正創建一家非營利性公司,向世界各地的貧困農民推廣SA187,於播種前塗在植物種子上,希望能夠增加農民收成,以改善其農業生產與生活。

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