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白洋做客我校玉米生物学学术论坛

核心提示: 10月23日下午,“青年千人计划”获得者、中国科学院遗传与发育生物学研究员白洋应邀参加我校玉米生物学学术论坛。并在国家重点实验室报告厅宣讲“植物根系微生物组功能研究在绿色农业中的潜力与应用”的学术报告。

 南湖网讯(通讯员 竹永丽 袁忻)10月23日下午,“青年千人计划”获得者、中国科学院遗传与发育生物学研究员白洋应邀参加我校玉米生物学学术论坛。并在国家重点实验室报告厅宣讲“植物根系微生物组功能研究在绿色农业中的潜力与应用”的学术报告。“长江学者”、植物科学技术学院院长严建兵教授,玉米研究杨芳等多名教授、学生出席了此次报告。

 报告伊始,白洋解释微生物组指的是各种微生物构成整体的统称,并表明宿主与微生物的相互作用在生物界中普遍存在,可以发生在单细胞藻类、蘑菇、昆虫、老鼠以及人身上。他指出人的口腔、肠道、皮肤都富集大量的微生物,并以人的肠道微生物为例,阐述微生物不仅能够在营养吸收方面起作用,甚至能够导致肠道疾病、影响情绪调控等。

 微生物的影响不仅在人和动物身上有明显的表现,对于植物也作用显著。白洋及其团队关注植物根系与微生物组的相互作用,希望通过研究植物和微生物作用机理,解决一些农业方面的难题。他表示,中国化肥用量大,但效率低下,只能达到30%的利用率,远低于欧美国家;同时,化学农药用量大,对环境污染及食品安全危害大。“研究植物和微生物的相互作用对中国农业的发展很重要,或许未来能够制造生物肥料、生物农药,达到降低环境污染和化学危害的目的。”对于植物和微生物互作研究的前景,白洋解释到。

 在针对植物和微生物互作关系的具体研究上,白洋讲述了他从遇到困难到解决困难的整个科研过程。他认为无论是国内还是国外研究,文献及书籍中记载的均为“实验室培养出的植物”(其富集的微生物种类仅有外界自然生长条件下的1%),这对于实验室研究植物与微生物的相互作用是相当困难的。为了建立一个两者相对平衡的体系,他进行了一系列尝试性创新实验。

 白洋以拟南芥为实验对象,先研究、分离出根系的各种微生物,并使用二代测序的方法鉴别微生物的种类。再培养菌落,建立植物和微生物的稳定体系,最终得到了超过自然条件半数以上种类的微生物。该研究在《Nature》杂志上发表,杂志评论称:“这项工作对植物微生物组从描述性工作到功能性研究的过渡铺平了道路”。半年后,关于人类肠道微生物组方面的研究因使用这种思路而取得进展,并在《Nature》上发表文章。

 白洋还向与会者分享了其团队关于微生物作用的研究成果,发现细菌能够帮助微生物吸收铁元素等。他认为,植物与微生物互作促进植物营养吸收、增强植物抗病作用以及植物次身代谢物对微生物结构调控的研究都应值得关注。

 最后,多位教授、专家针对白洋的报告及他一系列的学术研究进行提问交流。在被问及根系微生物混菌程度方面有没有标准,会对结果产生怎样影响时,白洋解释道,混菌最理想是进行测序,按照测序的峰度分类,但实际操作太过困难。有实验说明植物根系与土壤存在机制会有自动调节,并不影响实验结果。随后的一些问题,白洋表示尚未研究清楚,仍需要进一步的实验研究。

【简介】白洋,博士,研究员,博士生导师。2005年毕业于武汉大学,2007年获得武汉大学植物发育生物学硕士学位,2010年在德国科隆大学获得植物发育生物学博士学位,2011—2015年博士后期间在德国马克斯普朗克植物育种研究所进行植物根系微生物组学的研究。2016年 5月至今,任中科院遗传与发育生物学所研究员。2017年入选中组部“青年千人计划”。

审核人:张贵礼

责任编辑:李昕茹
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