摘要:全球气候变化威胁粮食安全,传统农业依赖化肥农药的模式难以为继。中国科研团队在《Cell》发表重磅论文,提出通过调控植物根际微生物组(植物根系周围的微生物群落),培育“气候智能型作物”,实现“高产、低碳、抗逆”三位一体的农业革命!这一发现或将改写未来农业规则,为
全球气候变化威胁粮食安全,传统农业依赖化肥农药的模式难以为继。中国科研团队在《Cell》发表重磅论文,提出通过调控植物根际微生物组(植物根系周围的微生物群落),培育“气候智能型作物”,实现“高产、低碳、抗逆”三位一体的农业革命!这一发现或将改写未来农业规则,为人类应对气候变化提供全新解决方案。
植物并非孤立生长,其根系与数以亿计的微生物形成“共生联盟”(即植物全息体)。这些微生物如同植物的“第二基因组”,调控养分吸收、抗病抗逆甚至碳封存能力。然而,传统作物育种过程中,许多有益微生物被“遗忘”,导致现代作物过度依赖化肥农药,加剧环境污染。
农业面临的主要挑战
中国团队提出三大创新策略:
基因调控:筛选作物基因,优化根系分泌物组成,主动吸引有益微生物(如固氮菌、抗病菌);合成菌群:人工设计“微生物梦之队”(SynCom),精准替代化肥农药功能;AI预测:结合人工智能,预测微生物组动态,定制“因地施策”的田间管理方案。解析根际复杂性指南
自肥作物培育策略
碳封存高手:改造水稻根系分泌物,促进微生物将二氧化碳转化为稳定土壤碳库,每亩农田年固碳量提升30%;抗逆先锋:干旱土壤中,接种链霉菌(Streptomyces)可使作物存活率提高80%,且效果跨代传递!操纵植物微生物互作功能的策略
适应和缓解全球气候变化的策略
植物微生物组的奥秘,是自然馈赠的“绿色密码”。解锁它,不仅关乎粮食安全,更是人类与地球和解的关键一步。中国科学家正引领这场静默的革命——未来农业,或许不再需要“与天对抗”,而是学会“与微生物共舞”。
相关论文:Ge, A.H., & Wang, E. (2025). Exploring the plant microbiome: A pathway to climate-smart crops. Cell 188, 1469-1485.
来源:农科最前线