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合成菌群构建与应用:提升土壤健康新策略
被引量：
1
1
作者
方临川
胡紫莹
+9 位作者
崔庆亮
杨阳
梁玉婷
蔡鹏
渠晨晨
高春辉
焦硕
刘玉荣
黄巧云
谭文峰
《土壤学报》
北大核心
2025年第5期1233-1245,共13页
土壤健康是确保粮食安全和维持陆地生态系统服务与功能的重要前提。土壤微生物在调节养分循环、增强根际免疫、阻控环境污染等方面发挥着关键作用,合理开发和应用微生物资源是未来保护土壤健康、发挥土壤功能的重要手段。然而,由于土壤...
土壤健康是确保粮食安全和维持陆地生态系统服务与功能的重要前提。土壤微生物在调节养分循环、增强根际免疫、阻控环境污染等方面发挥着关键作用,合理开发和应用微生物资源是未来保护土壤健康、发挥土壤功能的重要手段。然而,由于土壤的空间异质性和组分的复杂性,限制了对微生物功能的识别和利用。目前,合成生物学的发展为利用微生物促进土壤健康提供了新的途径和思路。通过充分挖掘和发挥微生物群落的代谢多样性、功能稳定性和环境适应性优势,合理构建合成菌群,可为环境污染受损或耕地质量退化土壤的生态修复提供技术支撑。本文综述了合成菌群构建的方式、工具和应用场景,探讨其在修复污染土壤、提升土壤肥力和促进植物抵御土传病害和非生物胁迫方面的作用机制,并提出未来的研究方向,包括构建合成菌群资源库的构建、开发合成生物学工具开发、利用人工智能筛选菌群等。这对实现在特定范围内精准构建并定向利用合成菌群提升土壤健康、保障土壤可持续利用有重要意义。
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关键词
合成菌群
土壤健康
微生物互作
抗病性
耐逆性
生态功能
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职称材料
土壤有机碳模型研究进展
2
作者
康杰
周铭仪
+3 位作者
渠晨晨
陈雯莉
蔡鹏
黄巧云
《生态学报》
北大核心
2025年第12期6067-6080,共14页
土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生...
土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生物周转和矿物保护对SOC的调控作用,不能准确反映真实的土壤过程,限制了其在不同环境或生态系统中的适用性。改进模型通过纳入微生物过程和矿物保护作用,不仅优化了模型预测,还加深了对碳循环机制的理解。本文从模型结构和过程机理两个角度出发,介绍了两个传统模型———RothC和CENTURY模型及其局限性,在此基础上进一步阐述了国内外在改进模型方面的主要研究进展,总结了现有研究的不足,并对本领域未来的研究提出了展望,旨在为今后SOC模型的研究提供改进思路和方法。
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关键词
土壤有机碳
模型
RothC
CENTURY
改进模型
微生物周转
矿物保护
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职称材料
细菌根际黏附的界面作用机制研究
3
作者
陈彦昭
许书麟
+6 位作者
渠晨晨
张铭
高春辉
吴一超
戴珂
黄巧云
蔡鹏
《华中农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期25-32,共8页
界面作用是细菌在环境中黏附、定殖、形成生物膜和发挥生态功能的基础和前提,对植物吸收养分、病原微生物拮抗具有重要意义。微生物-植物根际相互作用研究大多数从生态学和分子生物学角度出发,应用多种组学手段研究根系分泌物对于根际...
界面作用是细菌在环境中黏附、定殖、形成生物膜和发挥生态功能的基础和前提,对植物吸收养分、病原微生物拮抗具有重要意义。微生物-植物根际相互作用研究大多数从生态学和分子生物学角度出发,应用多种组学手段研究根系分泌物对于根际微生物定殖数量、群落组成和生理功能的影响,忽略了细菌定殖过程中物理、化学的界面作用机制及其对黏附的贡献。本文从界面作用机制出发,探讨了不同类型根系分泌物对细菌表面性质、细菌胞外聚合物(EPS)分子组成以及黏附功能的调控作用;梳理了黏附过程中细菌-植物生物大分子相互作用的主要模式及其微观机制;归纳了根际定殖过程可视化研究方法和微生物-植物生物大分子相互作用的分析手段;提出了根际生物分子组成分析、黏附蛋白质功能预测、根际定殖原位观测方法等亟需加强的研究方向。
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关键词
界面作用
根际定殖
根系分泌物
胞外多糖
黏附蛋白质
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职称材料
题名
合成菌群构建与应用:提升土壤健康新策略
被引量：
1
1
作者
方临川
胡紫莹
崔庆亮
杨阳
梁玉婷
蔡鹏
渠晨晨
高春辉
焦硕
刘玉荣
黄巧云
谭文峰
机构
武汉理工大学资源与环境工程学院
中国科学院大学
中国科学院地球环境研究所
中国科学院南京土壤研究所
华中农业大学资源与环境学院
西北农林科技大学资源环境学院
出处
《土壤学报》
北大核心
2025年第5期1233-1245,共13页
基金
国家自然科学基金区域联合基金重点项目(U21A20237)资助。
文摘
土壤健康是确保粮食安全和维持陆地生态系统服务与功能的重要前提。土壤微生物在调节养分循环、增强根际免疫、阻控环境污染等方面发挥着关键作用,合理开发和应用微生物资源是未来保护土壤健康、发挥土壤功能的重要手段。然而,由于土壤的空间异质性和组分的复杂性,限制了对微生物功能的识别和利用。目前,合成生物学的发展为利用微生物促进土壤健康提供了新的途径和思路。通过充分挖掘和发挥微生物群落的代谢多样性、功能稳定性和环境适应性优势,合理构建合成菌群,可为环境污染受损或耕地质量退化土壤的生态修复提供技术支撑。本文综述了合成菌群构建的方式、工具和应用场景,探讨其在修复污染土壤、提升土壤肥力和促进植物抵御土传病害和非生物胁迫方面的作用机制,并提出未来的研究方向,包括构建合成菌群资源库的构建、开发合成生物学工具开发、利用人工智能筛选菌群等。这对实现在特定范围内精准构建并定向利用合成菌群提升土壤健康、保障土壤可持续利用有重要意义。
关键词
合成菌群
土壤健康
微生物互作
抗病性
耐逆性
生态功能
Keywords
Synthetic communities
Soil health
Microbial interaction
Disease resistance
Stress tolerance
Ecological function
分类号
S154.3 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
土壤有机碳模型研究进展
2
作者
康杰
周铭仪
渠晨晨
陈雯莉
蔡鹏
黄巧云
机构
华中农业大学农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室
华中农业大学土壤环境与污染修复湖北省重点实验室
华中农业大学生态环境部土壤健康诊断与绿色修复重点实验室
出处
《生态学报》
北大核心
2025年第12期6067-6080,共14页
基金
国家自然科学基金(42020104003,U23A2050)。
文摘
土壤碳循环是生物地球化学循环的关键部分,对全球气候变化和人类健康具有深远影响。实验研究结合数学模拟可为精准预测土壤有机碳(SOC)的长期演变和最终状态,评估全球SOC储量及其对气候变化的响应提供有力工具。传统SOC模型忽视了微生物周转和矿物保护对SOC的调控作用,不能准确反映真实的土壤过程,限制了其在不同环境或生态系统中的适用性。改进模型通过纳入微生物过程和矿物保护作用,不仅优化了模型预测,还加深了对碳循环机制的理解。本文从模型结构和过程机理两个角度出发,介绍了两个传统模型———RothC和CENTURY模型及其局限性,在此基础上进一步阐述了国内外在改进模型方面的主要研究进展,总结了现有研究的不足,并对本领域未来的研究提出了展望,旨在为今后SOC模型的研究提供改进思路和方法。
关键词
土壤有机碳
模型
RothC
CENTURY
改进模型
微生物周转
矿物保护
Keywords
soil organic carbon
model
RothC
CENTURY
modified model
microbial turnover
mineral protection
分类号
S153.4 [农业科学—土壤学]
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职称材料
题名
细菌根际黏附的界面作用机制研究
3
作者
陈彦昭
许书麟
渠晨晨
张铭
高春辉
吴一超
戴珂
黄巧云
蔡鹏
机构
华中农业大学资源与环境学院/农业微生物资源发掘与利用全国重点实验室
出处
《华中农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第4期25-32,共8页
基金
国家自然科学基金项目(42225706,42007014)
中央高校优秀青年团队培育项目(2662023PY010)
华中农业大学自主科技创新基金项目(2662022ZHQD004)。
文摘
界面作用是细菌在环境中黏附、定殖、形成生物膜和发挥生态功能的基础和前提,对植物吸收养分、病原微生物拮抗具有重要意义。微生物-植物根际相互作用研究大多数从生态学和分子生物学角度出发,应用多种组学手段研究根系分泌物对于根际微生物定殖数量、群落组成和生理功能的影响,忽略了细菌定殖过程中物理、化学的界面作用机制及其对黏附的贡献。本文从界面作用机制出发,探讨了不同类型根系分泌物对细菌表面性质、细菌胞外聚合物(EPS)分子组成以及黏附功能的调控作用;梳理了黏附过程中细菌-植物生物大分子相互作用的主要模式及其微观机制;归纳了根际定殖过程可视化研究方法和微生物-植物生物大分子相互作用的分析手段;提出了根际生物分子组成分析、黏附蛋白质功能预测、根际定殖原位观测方法等亟需加强的研究方向。
关键词
界面作用
根际定殖
根系分泌物
胞外多糖
黏附蛋白质
Keywords
interfacial reaction
rhizosphere colonization
root exudates
extracellular polysaccharides
adhesion proteins
分类号
Q93 [生物学—微生物学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
合成菌群构建与应用:提升土壤健康新策略
方临川
胡紫莹
崔庆亮
杨阳
梁玉婷
蔡鹏
渠晨晨
高春辉
焦硕
刘玉荣
黄巧云
谭文峰
《土壤学报》
北大核心
2025
1
在线阅读
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职称材料
2
土壤有机碳模型研究进展
康杰
周铭仪
渠晨晨
陈雯莉
蔡鹏
黄巧云
《生态学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
细菌根际黏附的界面作用机制研究
陈彦昭
许书麟
渠晨晨
张铭
高春辉
吴一超
戴珂
黄巧云
蔡鹏
《华中农业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
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职称材料
已选择
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