Microbes to Feed the WorldTo resear

Microbes to Feed the World

To researchers, soil microbes offer new opportunities to boost yields in other ways too—by fending off specific stresses such as insect pests and diseases, improving access to nutrients, or reducing the need for synthetic nitrogen fertilizer. (Read "Our Good Earth" in National Geographic magazine.)

Soils contain a mind-boggling diversity and abundance. And leaves are the single largest biological surface on land, with a whopping 100 septillion (10^26) cells; this, of course, can make astronomy look like a pitiful science.

It's increasingly possible to unlock the metabolic potential of this vast, largely untapped resource, says Jack A. Gilbert, a researcher at Argonne National Laboratory in Illinois and leader of the Earth Microbiome Project, an ambitious attempt to catalog the diversity of microbial life.

"That should help us to grow tougher, more resilient plants," Gilbert says. "But we are going to need to do a lot more work characterizing the relationships between plants and microbes."

Like in the human microbiome—the tens of trillions of microbes living inside us—distinct communities form in different parts of the plant. The rhizosphere, for instance, or the area surrounding the roots, contains some 30,000 species in some plants with a community mix that varies across plant cultivars and soil types.

Yet we know very little about them. "People have been studying the human gut for much longer with a lot more firepower," says Jeff Dangl, a researcher at the University of North Carolina, in Chapel Hill, who is studying microbes that live in roots. "If you're thinking, 'How in the hell do a hundred different taxa of bacteria get inside the root and are allowed to persist there?' the answer is we have no clue."

As such, Dangl believes it will be a challenge to unravel plant-microbe interactions and identify the different microbial strains to prevent a fungus, such as wheat take-all, from infecting and killing crops. "If you had a mix of microbes you could deploy, then you'd have a better chance that at least one of them would work," he says.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

จุลินทรีย์อาหารโลกเพื่อนักวิจัย จุลินทรีย์ดินเสนอโอกาสใหม่เพื่อเพิ่มอัตราผลตอบแทนในรูปแบบอื่น ๆ มากเกินไป — โดย fending ปิดเฉพาะความเครียดเช่นโรคและแมลงศัตรูพืช การปรับปรุงการเข้าถึงสารอาหาร หรือลดต้องการปุ๋ยไนโตรเจนสังเคราะห์ (อ่าน "ของเราดีโลก" ในนิตยสารภูมิศาสตร์แห่งชาติ)ดินเนื้อปูนประกอบด้วยภาพหลากหลายและอุดมสมบูรณ์ และใบ เดี่ยวผิวชีวภาพที่ใหญ่ที่สุดในแผ่นดิน มี septillion 100 ประวัติการ (10 ^ 26) เซลล์ นี้ แน่นอน สามารถทำให้เหมือนวิทยาศาสตร์น่าสงสารดาราศาสตร์มันได้มากขึ้นเพื่อปลดล็อคศักยภาพเผาผลาญทรัพยากรนี้มาก ส่วนใหญ่ใช้ ว่า Jack A. Gilbert นักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Argonne ในรัฐอิลลินอยส์และผู้นำของโลก Microbiome โครงการ ความทะเยอทะยานพยายามแค็ตตาล็อกความหลากหลายของจุลินทรีย์กิลเบิร์ตกล่าวว่า "ที่จะช่วยเราปลูกความยืดหยุ่นมากขึ้น รุนแรง "แต่เราจะต้องทำงานมากที่กำหนดลักษณะของความสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์"ชอบใน microbiome มนุษย์ — สิบ trillions ของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในเราคือฟอร์มชุมชนแตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของพืช ไรโซสเฟียร์ เช่น หรือบริเวณรอบ ๆ ราก ประกอบด้วยบางสปีชีส์ 30000 ในบางพืชผสมผสานที่ลงชุมชนที่แตกต่างกันไประหว่างพันธุ์พืชและชนิดของดินแต่เรารู้น้อยมากเกี่ยวกับพวกเขา "คนมีได้เรียนลำไส้มนุษย์มากยาว ด้วยอาวุธมาก, " กล่าวว่า เจฟ Dangl เป็นนักวิจัยที่วิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนา ในชาเปลฮิลล์ ที่ทำการศึกษาเชื้อจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในราก "ถ้าคุณคิดว่า 'วิธีในนรก ทำร้อย taxa ที่แตกต่างกันของแบคทีเรียได้ในราก และอนุญาตให้มีมานะ ' คำตอบคือ เราไม่มีเงื่อนงำ"เช่น Dangl เชื่อว่า มันจะเป็นความท้าทายเพื่อคลี่คลายพืชจุลชีพ และระบุสายพันธุ์จุลินทรีย์ต่าง ๆ เพื่อป้องกันไม่ให้เชื้อรามี เช่นใช้ทั้งหมด ติด และฆ่าพืชข้าวสาลี "ถ้า คุณมีผสมจุลินทรีย์ที่คุณสามารถปรับใช้ แล้วคุณจะมีโอกาสดีที่อย่างน้อย 1 ของพวกเขาจะทำงาน เขากล่าวว่า

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

จุลินทรีย์ฟีดโลกที่นักวิจัยจุลินทรีย์ดินที่นำเสนอโอกาสใหม่เพื่อเพิ่มอัตราผลตอบแทนในรูปแบบอื่น ๆ ด้วยโดยปัดป้องความเครียดที่เฉพาะเจาะจงเช่นแมลงศัตรูพืชและโรคปรับปรุงการเข้าถึงสารอาหารหรือลดความจำเป็นสำหรับปุ๋ยไนโตรเจนสังเคราะห์ (อ่าน "ดีของเราโลก" ในนิตยสารเนชั่นแนลจีโอกราฟฟิก.) ดินมีความหลากหลายเหลือเชื่อและความอุดมสมบูรณ์ และใบมีพื้นผิวทางชีวภาพที่ใหญ่ที่สุดบนที่ดินที่มีมหันต์ 100 septillion (10 ^ 26) เซลล์; นี้แน่นอนสามารถทำให้มีลักษณะเหมือนดาราศาสตร์วิทยาศาสตร์น่าสงสาร. มันเป็นไปได้มากขึ้นที่จะปลดล็อคศักยภาพการเผาผลาญของอันกว้างใหญ่นี้ทรัพยากรที่ไม่ได้ใช้ส่วนใหญ่กล่าวว่าแจ็คเอกิลเบิร์นักวิจัยที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติอาร์กอนในรัฐอิลลินอยส์และเป็นผู้นำของโลก microbiome โครงการความพยายามความทะเยอทะยานที่จะแคตตาล็อกความหลากหลายของสิ่งมีชีวิตจุลินทรีย์. "นั่นจะช่วยให้เราเติบโตรุนแรงพืชมีความยืดหยุ่นมากขึ้น" กิลเบิร์กล่าวว่า "แต่เราจะต้องทำมากทำงานมากขึ้นลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์." เช่นเดียวกับในมนุษย์ microbiome-นับล้านล้านของจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ภายในชุมชนเรา-รูปแบบที่แตกต่างกันในส่วนต่าง ๆ ของพืช บริเวณรากเช่นหรือบริเวณโดยรอบราก, มีบางส่วน 30,000 ชนิดในพืชบางชนิดที่มีการผสมผสานชุมชนที่แตกต่างกันไปทั่วทั้งพันธุ์พืชและชนิดของดิน. แต่เรารู้น้อยมากเกี่ยวกับพวกเขา "ผู้คนได้รับการศึกษาในลำไส้ของมนุษย์มานานกว่าที่มีจำนวนมากอาวุธมากขึ้น" เจฟฟ์ Dangl นักวิจัยที่มหาวิทยาลัยนอร์ทแคโรไลนาใน Chapel Hill, ที่กำลังศึกษาจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในรากกล่าวว่า "ถ้าคุณคิดว่า 'วิธีในนรกทำร้อยแท็กซ่าที่แตกต่างกันของเชื้อแบคทีเรียได้รับภายในรากและได้รับอนุญาตให้ยังคงมีอยู่ที่นั่น?' คำตอบคือเรามีเงื่อนงำ. " เช่น Dangl เชื่อว่ามันจะเป็นความท้าทายในการคลี่คลายปฏิสัมพันธ์พืชจุลินทรีย์และระบุสายพันธุ์จุลินทรีย์ที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันไม่ให้เชื้อราเช่นข้าวสาลีเอาทั้งหมดจากการติดไวรัสและฆ่าพืช "ถ้าคุณมีส่วนผสมของจุลินทรีย์ที่คุณสามารถปรับใช้แล้วคุณจะมีโอกาสที่ดีที่อย่างน้อยหนึ่งของพวกเขาจะทำงาน" เขากล่าว

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

จุลินทรีย์เพื่อดึงโลก

นักวิจัยจุลินทรีย์ดิน เสนอโอกาสใหม่เพื่อเพิ่มผลผลิตในวิธีอื่น ๆด้วย โดยมิดหัวป้องกันความเครียดที่เฉพาะเจาะจงเช่นแมลงศัตรูพืชและโรค การปรับปรุงการเข้าถึงการรัง หรือลดความต้องการปุ๋ยสังเคราะห์ ( อ่าน " โลก " ของเราดีใน National Geographic Magazine )

ดินประกอบด้วยจิตใจ boggling ความหลากหลายและความอุดมสมบูรณ์และใบเป็นเดี่ยวที่ใหญ่ที่สุดทางชีวภาพบนพื้นผิวดิน กับมหันต์ 100 septillion ( 10
26 ) เซลล์ นี้แน่นอนสามารถให้ดาราศาสตร์เหมือนวิทยาศาสตร์ น่าสงสาร

มันเป็นไปได้มากขึ้นที่จะปลดล็อคศักยภาพการเผาผลาญนี้กว้างใหญ่ ทรัพยากรส่วนใหญ่ไม่ได้ใช้ ว่าแจ็ค . กิลเบิร์ต , นักวิจัยที่ ห้องปฏิบัติการแห่งชาติในไอดาโฮและผู้นำของโลกไมโครไบโ โครงการพยายามทะเยอทะยานรายการความหลากหลายของชีวิตของจุลินทรีย์

" ที่น่าจะช่วยให้เราเติบโตขึ้น พืชที่ยืดหยุ่นมากขึ้น " กิลเบิร์ตกล่าว " แต่เราต้องทำมากขึ้น งานลักษณะความสัมพันธ์ระหว่างพืชและจุลินทรีย์ "

เหมือนในไมโครไบโ มนุษย์หลายสิบล้านจุลินทรีย์อาศัยอยู่ภายในเราชุมชนรูปแบบแตกต่างกันในส่วนต่างๆของพืชราก ตัวอย่าง หรือบริเวณรอบๆ ราก มี 30 , 000 ชนิด ในพืชบางชนิดที่มีชุมชนผสมข้ามสายพันธุ์พืชที่แตกต่างกันและประเภทดิน

แต่เรารู้น้อยมากเกี่ยวกับมัน . " ประชาชนได้รับการศึกษาในมนุษย์อีกต่อไปด้วยมากขึ้นอาวุธ , กล่าวว่า " เจฟฟ์ dangl , นักวิจัยที่ University of North Carolina , ใน ชาเปล ฮิลล์ผู้ที่ศึกษาจุลินทรีย์ที่อาศัยอยู่ในราก " . หากคุณกำลังคิดวิธีการในห่าอะไรร้อยต่างๆและแบคทีเรียเข้าไปในราก และได้รับอนุญาตให้ยังคงอยู่ที่นั่น ? คำตอบคือ เราไม่มีเบาะแส "

เช่น dangl เชื่อว่ามันจะเป็นความท้าทายในการคลี่คลายของจุลินทรีย์ พืช และจุลินทรีย์สายพันธุ์ที่ระบุที่แตกต่างกันเพื่อป้องกันเชื้อรา เช่น ข้าวสาลี ใช้เวลาทั้งหมดจากการเกาะติดและฆ่าพืช” ถ้าคุณผสมจุลินทรีย์ที่คุณสามารถปรับใช้ , แล้วคุณจะมีโอกาสที่ดีกว่าที่อย่างน้อยหนึ่งของพวกเขาจะทำงาน " เขากล่าว