西北工業大學「超高產水稻的土壤微生物驅動機制」研究成果在...

2020-12-08 教育信息速報

每年的12月5日是聯合國「世界土壤日」。2020年土壤日主題為：「保持土壤生命，保護土壤生物多樣性」（Keep soil alive, Protect soil biodiversity）。為紀念這一日子，國際土壤學頂尖學術期刊《土壤生物學和生物化學》（Soil Biology and Biochemistry）編輯部發表社論，遴選出2020年5篇深度切合這一主題的高亮文章。其中，以西北工業大學生態環境學院鍾楊權威副教授為第一作者，王文教授為第一通訊作者的、題為「Soil microbial mechanisms promoting ultrahigh rice yield」的研究論文被推薦為其中的第一位，並作為開放自由獲取論文直到2030年（https://www.journals.elsevier.com/soil-biology-and-biochemistry/article-selections/soil-biology-biochemistry-editorial-world-soil-day-2020）。

社論指出，《土壤生物學和生物化學》每年發表約350篇研究論文和綜述，該高亮論文揭示了一個著名的水稻超高產地點——雲南省永勝縣濤源鄉的土壤裡有較高的細菌多樣性以及能更有效把氮轉化為植物易於利用形式的菌落，從而對此地的水稻超高產有重要作用，該論文「對全球糧食生產和糧食安全有深遠意義」（has profound implications for global food production and food security）。

雲南省永勝縣濤源鄉因特殊的水稻超高產而聞名世界，其產量超過13噸每公頃，遠遠超出同種管理模式下的其它稻田產量。該研究以稻田土壤和根系微生物組為切入點，選取採自濤源超高產特殊生態區與其他地區普通稻田水稻四個關鍵生長期的土壤和根系樣品為研究對象，通過施氮實驗、結合宏基因組與轉錄組測序分析技術等研究發現相比其他地區稻田土壤，濤源稻田土壤擁有更加多樣的細菌群落，較低的真菌多樣性，有豐富的與氮循環相關的微生物群落，這些菌落導致較高的土壤硝化功能，並誘導了根系中硝酸根轉運體的高表達，進而提高了水稻產量。這些結果揭示了土壤微生物介導的氮養分循環對濤源超高產水稻形成的潛在作用機制，為提高水稻等糧食作物的產量提供了新思路。

該研究於2020年4月發表在《土壤生物學和生物化學》上。該期刊由愛思唯爾（Elsevier）出版集團出版，在土壤科學領域排名首位。論文研究得到了國家重點基礎研究項目、國家自然科學基金等項目的支持，中國農業科學院油料作物研究所胡繼宏副教授及雲南省農業科學院糧食作物研究所夏瓊梅為共同第一作者，雲南大學農學院胡鳳益教授及雲南省農業科學院糧食作物研究所楊叢黨研究員為共同通訊作者。論文發表之初，即被刊物推薦為「編輯推薦」（Editors』 choice）論文。

【來源：西北工業大學】

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