独特的蕨类植物利用枯死的"僵尸叶"从土壤中吸取养分

独特的蕨类植物利用枯死的"僵尸叶"从土壤中吸取养分 植物生物学教授詹姆斯-达林(James Dalling)及其同事发现,一些树蕨类植物会将枯死的叶片循环利用,变成根系当植物的叶片死亡、枯萎并垂落到地面时,这些叶片的末端会长出细小的根须,将它们与土壤连接起来。随后的实验室测试表明,当这种情况发生时,植物会逆转这些叶片中的水流,利用它们从土壤中汲取氮气。描绘树蕨的枯叶(棕色)如何变成根的插图那么,为什么其他植物不采用这种做法呢?桫椤每年的生长速度不过几厘米,而且该地区土壤中的养分分布不均,所以这种植物必须让自己的生长真正发挥作用。因此,桫椤并没有把精力投入到生长特殊的、寻求养分的、可能永远无法到达肥沃土壤的根系结构上,而是循环利用已经长出的叶片来进行光合作用。这种植物通过重新配置自身的死亡组织来养活自己的安排以前从未有过记载。达林认为,其他科学家之前之所以没有注意到桫椤的这一现象,只是因为叶片看起来就像腐烂的植物物质。研究人员说:"这是一种真正新颖的组织再利用。它与我们所知的其他蕨类植物的做法截然不同。"最近发表在《生态学》杂志上的一篇论文介绍了这项研究。更多信息请观看以下视频。 ... PC版: 手机版:

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通过叶片测量根系长度的新方法可帮助提高作物产量

通过叶片测量根系长度的新方法可帮助提高作物产量 深根植物比浅根植物更耐旱,因为它们的长根能够进入地下水位,而短根无法进入地下水位。深根植物也更善于吸收氮等养分,而这些养分往往会随着雨水或灌溉水深入土壤。还有一个减少温室气体排放的好处是,植物的根扎得越深,其捕获的大气二氧化碳在土壤中锁定的时间就越长。这是因为二氧化碳是由叶片吸收并带入根部的。出于这些原因和其他原因,作物科学家一直在努力培育根系更深的作物新品种。目前,检查根系长度的标准方法是在试验地里挖出多株植物,然后用卷尺测量它们的根系。这个过程不仅费时费力,而且在研究后期无法再次测量这些植物的根系,因为它们不会被重新种植。这就是 LEADER 的由来。LEADER是"Leaf Element Accumulation from DEep Root"的缩写,这种根部测量方法是由宾夕法尼亚州立大学的乔纳森-林奇教授及其同事创造的。这项技术的基础是,在任何给定的农田里,不同的矿物质和其他元素存在于土壤的不同深度。当植物的根系向下生长到土壤中时,就会吸收这些元素,并将其带入叶片。因此,通过观察叶片中含有哪些土壤元素,就可以知道根系目前已经向下生长了多远。当然,你首先需要知道哪些元素位于哪个深度,这可以通过采集和分析有关田地的初始土壤核心样本来确定。LEADER 运作示意图宾夕法尼亚州立大学在这项研究中,林奇的团队在全美四个地点种植了 30 个不同基因的玉米品系,并在六年时间里对这些地点的土壤和叶片进行了检测。叶片分析是在现场使用手持式 X 射线荧光分光光度计进行的。对于根系长度在 30 厘米(1 英尺)或更长的植物,LEADER 的精确度与传统的根系测量技术不相上下。尽管如此,在某些试验地块中,不同土壤深度的不同天然元素之间可能没有明确的界限。在这种情况下,可以在种植作物之前,将锶等"示踪元素"埋入已知深度的土壤中。一旦锶开始在叶片中出现,作物科学家就会知道根系已经到达了那个深度。重要的是,虽然研究中使用的是玉米,但 LEADER 应该适用于所有类型的植物。"要培育根系更深的作物,你需要观察成千上万株植物。把它们挖出来既费钱又费时,因为有些根系深达两米或更深,"林奇说。"每个人都想要深根作物但直到现在,我们还不知道如何获得它们。"有关这项研究的论文最近发表在《作物科学》杂志上。 ... PC版: 手机版:

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科学家正利用土壤微生物的DNA帮助提高气候模型的准确性

科学家正利用土壤微生物的DNA帮助提高气候模型的准确性 微生物模型利用广泛的基因组数据为土壤碳模拟提供动力。图片来源:Victor O. Leshyk 插图这个新模型使科学家们能够更好地了解某些土壤微生物如何有效地储存植物根系提供的碳,并为农业战略提供信息,以保护土壤中的碳,支持植物生长和减缓气候变化。"我们的研究证明了直接从土壤中收集微生物遗传信息的优势。在此之前,我们只掌握了实验室研究的少数微生物的信息,"论文第一作者、伯克利实验室博士后研究员吉安娜-马施曼(Gianna Marschmann)说。"有了基因组信息,我们就能建立更好的模型,预测各种植物类型、作物甚至特定栽培品种如何与土壤微生物合作,更好地捕集碳。同时,这种合作还能增强土壤健康"。最近发表在《自然-微生物学》杂志上的一篇新论文介绍了这项研究。论文的通讯作者是伯克利实验室的 Eoin Brodie 和劳伦斯利弗莫尔国家实验室的 Jennifer Pett-Ridge,后者领导着"微生物持久存在"土壤微生物组科学重点领域项目,该项目由能源部科学办公室资助,以支持这项工作。看见看不见的东西 - 微生物对土壤健康和碳的影响土壤微生物帮助植物获取土壤养分,抵抗干旱、疾病和虫害。它们对碳循环的影响在气候模型中的体现尤为重要,因为它们会影响土壤中储存的碳量或在分解过程中以二氧化碳形式释放到大气中的碳量。通过利用这些碳构建自己的身体,微生物可以将碳稳定(或储存)在土壤中,并影响碳在地下的储存量和储存时间。这些功能与农业和气候的相关性正受到前所未有的关注。然而,仅一克土壤中就含有多达100 亿个微生物和数千个不同物种,绝大多数微生物从未在实验室中被研究过。直到最近,科学家们才从实验室研究的极少数微生物中获得数据,为这些模型提供依据,其中许多微生物与需要在气候模型中体现的微生物无关。Brodie解释说:"这就好比根据只生长在热带森林中的植物所提供的信息,为沙漠建立生态系统模型。"为了应对这一挑战,科学家团队直接利用基因组信息建立了一个模型,该模型能够适应任何需要研究的生态系统,从加利福尼亚的草原到北极解冻的永久冻土。该模型利用基因组深入了解土壤微生物的功能,研究小组将这种方法用于研究加利福尼亚牧场中植物与微生物组之间的相互作用。牧场在加州具有重要的经济和生态意义,占陆地面积的 40% 以上。研究重点是生活在植物根部周围的微生物(称为根圈)。这是一个重要的研究环境,因为尽管根区只占地球土壤体积的 1-2%,但据估计,根区储存了地球土壤中 30-40% 的碳,其中大部分碳是由根系在生长过程中释放出来的。为了建立这个模型,科学家们利用加州大学霍普兰研究与推广中心提供的数据,模拟了微生物在根部环境中的生长情况。不过,这种方法并不局限于特定的生态系统。由于某些遗传信息与特定的性状相对应,就像人类一样,基因组(模型所基于的)与微生物性状之间的关系可以转移到世界各地的微生物和生态系统中。研究小组开发了一种新方法来预测微生物的重要性状,这些性状会影响微生物利用植物根系提供的碳和养分的速度。研究人员利用该模型证明,随着植物的生长和碳的释放,由于根系化学和微生物性状之间的相互作用,会出现不同的微生物生长策略。特别是,他们发现,生长速度较慢的微生物在植物生长后期会受到碳释放类型的青睐,而且它们在利用碳方面的效率出奇地高这使它们能够在土壤中储存更多的这种关键元素。这一新的观测结果为改进模型中根系与微生物之间的相互作用提供了依据,并提高了预测微生物如何影响气候模型中全球碳循环变化的能力。"这些新发现对农业和土壤健康具有重要意义。通过我们正在建立的模型,我们越来越有可能利用对碳如何在土壤中循环的新认识。这反过来又为我们提供了可能性,使我们能够提出保护土壤中宝贵的碳的策略,从而在可行的范围内支持生物多样性和植物生长,以衡量其影响,"马施曼说。这项研究强调了利用基于遗传信息的建模方法来预测微生物性状的威力,有助于揭示土壤微生物组及其对环境的影响。编译来源:ScitechDaily ... PC版: 手机版:

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《植物大战僵尸》| 简介:植物大战僵尸是一款经典的策略塔防游戏,玩家在游戏中扮演花园守护者,利用各种植物抵御一波又一波来袭的僵尸。游戏中有多种植物可供选择,每个植物都有独特的攻击方式和能力,比如豌豆射手能发射豌豆攻击僵尸,向日葵可以生产阳光用于种植更多植物。玩家需要合理布置植物的位置,根据僵尸的种类和进攻方式制定策略,像对付巨人僵尸需要用高伤害植物,对付飞行僵尸则要选择能对空攻击的植物。通过不断挑战关卡,解锁新的植物和游戏模式,体验策略塔防游戏的乐趣 |标签:#植物大战僵尸#塔防策略游戏#经典游戏#植物养成游戏 |文件大小 NG| 链接:

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《植物大战僵尸》|简介:经典游戏植物大战僵尸,玩家在游戏中通过种植各种功能各异的植物,抵御一波又一波的僵尸进攻。从攻击型的豌豆射手,到防御型的坚果墙,每种植物都有独特的作用。游戏关卡丰富多样,不同关卡有不同的僵尸组合和地形特点,玩家需要根据实际情况合理布局植物。此外,游戏还有各种模式可供选择,如冒险模式、生存模式等,满足不同玩家的需求|标签:#植物大战僵尸#塔防游戏#策略战斗#经典游戏| 文件大小 NG |链接:

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