马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员最近发现，农用草抗旱的能力与生活在其茎、叶和种子上的微生物群落的健康状况直接相关。
“微生物为推动世界农业发展的草种发挥了巨大作用，”麻省大学阿默斯特分校微生物学系的研究生、最近发表在《应用与环境微生物学》上的论文的主要作者艾米丽·贝克托德 (Emily Bechtold) 说。“它们保护免受病原体的侵害，为草提供氮等营养物质，提供激素以促进植物的健康和生长，防止紫外线辐射并帮助草应对干旱。”然而，全球气候变化驱动的干旱条件的严重程度和持续时间的增加正在削弱微生物组的繁衍能力。
由于所有农业的 60% 与草有关——想想牛、羊和其他吃草的牲畜，它们提供肉、牛奶、奶酪、皮革、羊毛和其他主食——生活在草地上的细菌触及我们生活的方方面面，从我们早餐吃什么到食品安全、经济和国际发展。
这项新研究是同类研究中的第一项，重点关注两种不同类型的草：在温带地区占大部分草原的草和在热带地区占主导地位的草。“这项研究的目标，”麻省大学阿默斯特分校微生物学教授、该论文的资深作者 Klaus Nüsslein 说，“是能够管理植物与其宿主细菌之间的相互作用，以支持真正可持续的农业。 ”然而，直到现在，人们基本上不知道草及其微生物群如何相互支持，以及干旱可能对细菌群落产生什么影响。
研究人员的工作得到了 Lotta M. Crabtree 基金会和国家科学基金会的支持，他们在两个不同的温室中种植温带和热带草。每个温室的气候都经过控制以模拟自然气候条件。一旦草成熟，研究人员将每组进一步分为三个亚组。第一个，对照组，保持最佳气候条件。第二个亚组的气候改变以模拟轻度干旱条件，而第三个亚组遭受严重干旱条件。在一个月的时间里，研究人员对所有草类中细菌的 DNA 进行了计数、收集和测序，并比较了结果。
他们发现，当细菌表现出干旱引起的压力迹象时，植物也表现出干旱胁迫的迹象。正如预期的那样，热带草比温带草更能抵御干旱，但在严重干旱条件下，所有草的微生物群落都发生了显着变化。不仅总细菌减少了，而且微生物群落的多样性也减少了，因此对环境压力的适应能力也降低了。在某些情况下，可以证明对草有害的细菌数量有所增加。
然而，还有希望。一些潜在的有益细菌被证明可以在轻度干旱条件下茁壮成长。需要做更多的研究，但是，Bechtold 说，他们的研究表明，积极支持这些有益细菌并对其进行生物施肥的计划可能是抵御干旱条件的关键，而干旱条件只会在全球变暖时代变得更加普遍。
