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土壤免疫力

我們知道,腸道菌群參與我們身體的生理運行,甚至包括免疫、神經系統。其實微生物也參與了植物的生理,土壤微生物能影響植物的健康。
 
 
 
過去20年,腸道菌群是個熱門的研究題目。現在我們知道,腸道菌群參與我們身體的生理運行,甚至包括免疫、神經系統。

其實微生物也參與了植物的生理。土壤裡有大量微生物,能影響植物的健康。早在1931年,加拿大土壤微生物學家、植物病理學家亨利(Arthur W. Henry, 1896-1988)便發現,感染小麥根腐病的秧苗要是種在無菌土壤中,發病率大約50%;要是在無菌土壤裡摻入野外的土壤,發病率便大幅下降,因為野外土壤中的腐生菌能壓抑病原真菌(一種旋孢腔菌)。

不過,以土壤微生物抑制特定病原,目前仍停留在試誤法階段,因為其中的機制相當複雜,涉及植物、病原,以及土壤微生物群的多方互動。例如病原與植物的互動使雙方釋出了特定的代謝產物,那些代謝產物卻促進了能夠抑制病原的微生物生長。有些研究團隊發現,好幾種細菌的代謝產物都有抗真菌性質,因此能壓抑根腐病原。

另一方面,在實驗室中分離出的抗病原微生物,在農田中往往無法發揮功能,因為牠們無法與在地的微生物競爭。解決之道也許是「打群架」–組裝不利病原生長的微生物群,而不是一味尋找特定病原的特定剋星。此外,也可從植物育種下手–強化特定性狀,以吸引抑制病原的微生物。還有施肥–養好菌、抑害菌。我們以益生素改善腸道菌群組成,是同樣的道理。總之,關於病原-植物-土壤微生物群互動的知識,是促進土壤免疫的基礎。

參考資料
  1. Raaijmakers, J. M. and M. Mazzola (2016) Soil immune responses. Science, 352, 1392-1393.
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