生物谷报道:俄罗斯科学院生物化学与微生物生理学研究所的科学家发现,某些植物共栖细菌夏季密集地覆盖在树叶表面,冬季则藏在植物的组织中躲避严寒。植物共栖细菌在树叶表面与内部的长期存在,不仅促进了植物的生长发育,还使植物与细菌的共存过程简化。有关专家指出,该项研究对微生物生理学有重要价值。
过去人们基本了解植物与微生物在温暖环境下的生存机理,但不清楚细菌如何过冬,以及树叶脱落后这些细菌究竟藏身何处。以前有专家认为,冬季共栖细菌和树叶一起落地后藏在土壤中过冬,当春天来临,再随风与尘埃一起返回树叶表面。俄研究人员通过实验则发现,细菌和植物的关系与气候无关。
研究人员将一种食用衍生甲烷的细菌作为研究对象。甲醇、甲胺和其它衍生甲烷是最普通的易挥发的植物新陈代谢产品,细菌紧跟在这些衍生后密集地覆盖在叶子或尾梢上。出于对植物提供食品的“感激”,这些细菌会分离植物荷尔蒙、植物生长激素,促进植物生长和发育。
研究人员利用生物化学和微生物学方法,对在冬季收藏的一些植物的种子和椴树、松树的芽观察研究后发现,在这些植物的种子和芽内部都含有上述细菌,它们藏在植物的组织中“冬眠”。如果说这些细菌夏季在树叶上得到营养物质以求快速生长,冬季则在温暖和湿润的地方长时间休整。
研究人员还发现,细菌在植物的组织内能够很好地渡过严寒的冬季,植物嫩芽内部是它们最好的保护所,当外界条件变得有利于细菌生存时,细菌才又逐渐返回植物表面。另外,甲烷营养生物细菌分离出的生物活性化合物,在树叶表面形成一层保护膜,很好地保护了植物易挥发的化合物的蒸发;有些甲烷营养生物还具有固氮的功能;细菌在植物表面与内部的长期存在,简化了它们之间的共生过程。