路漫漫其修远兮分享 http://blog.sciencenet.cn/u/zhpd55 追求科学,勇于探索,苦海无涯,愿作小舟。

博文

新型聚合物可以为农民带来更高的作物产量

已有 2084 次阅读 2022-6-26 20:59 |个人分类:新观察|系统分类:海外观察

新型聚合物可以为农民带来更高的作物产量

诸平

polymer.jpg

Fig. 1 Credit: Unsplash/CC0 Public Domain

800x53310.x94d7eed3.jpg

Fig. 2 The polymers are designed to act as a scaffold, 'seeding' the formation of a microorganism-polymer complex, which is crucial in the early stages of a plant’s life when the seedling is in a race against time to reach self-sufficient growth before the nutrients and energy stores in the seed run out.

据英国伯明翰大学(University of Birmingham)网站2022621日报道,新型聚合物可以为农民带来更高的作物产量(Novel polymers could lead to greater crop yields for farmers)。新型合成的聚合物旨在加速有益生物膜(beneficial biofilms)的形成,并有望产生更强壮的植物和更高的作物产量。

伯明翰大学的科学家发明了一种新方法,鼓励细菌形成促进生长的生态系统,可以用来覆盖植物幼苗的根部,这有望在农业中产生更强壮、更健康的植物,并提高作物产量。

在自然界中,幼苗的根系与土壤中的微生物群落(真菌、细菌、病毒)形成互利的关系,并交换养分,使植物和微生物都能茁壮成长。在植物生命的早期阶段,这一点尤其重要,因为在种子中储存的营养和能量耗尽之前,幼苗要争分夺秒地达到自给自足的生长。

伯明翰大学化学工程学院(School of Chemical Engineering)的应用微生物学家蒂姆·欧文顿(Tim Overton)博士和化学学院(School of Chemistry)的 弗朗西斯科·费尔南德斯-特里洛(Francisco Fernandez-Trillo)博士领导了一个团队,他们开发了一种新型的合成聚合物,这种聚合物可以刺激这些细菌群落的形成,以一种反映被称为生物膜形成(biofilm formation)的自然过程的方式。

生物膜是一个精心编排的微生物群落,由形成保护性微环境(protective micro-environment)并将群落保持在一起的生物聚合物基质支持。

研究人员共同开展了一项为期四年的项目,研究聚合物如何与细菌相互作用,从而合成了一组基于酰基腙的聚合物(acylhydrazone-based polymers)。

这些新聚合物被设计为充当粘合剂支架,播种微生物-聚合物复合物的形成,以启动和加速生物膜的形成。一旦形成生物膜,细菌就会成为一个自给自足和自组织的群落,并产生自己的基质,以允许营养物质和水的传输,以及废物的排放。

该项目由生物技术和生物科学研究委员会 (Biotechnology and Biological Sciences Research Council 简称BBSRC) 通过他们的米德兰综合生物科学培训伙伴关系(Midlands Integrative Biosciences Training Partnership)资助。

它涉及博士生帕万·阿多尼(Pavan Adoni)和奥马尔·胡内蒂(Omar Huneidi),他们随后进行了研究,显示聚合物聚集细菌并改善生物膜形成。至关重要的是,他们还表明该过程是完全可逆的,并且可以通过改变环境条件来分散生物膜。这些实验和进一步研究的结果将于 2022年发表。

帕万·阿多尼评论说:我们预计该聚合物最终将用作种子包衣涂层,可能与细菌如枯草芽孢杆菌(B. Subtilis)结合使用,这种细菌天然存在于土壤中,可提高植物的抗逆性,目前被用作一种土壤孕育剂(soil inoculant)。我们设想了一种更有针对性的方法,只处理种子,这样当它发芽时,细菌就可以在微生物聚合物复合体(micro-organism polymer complex)提供的安全港环境中生长。最终,这应该会产生更强壮的植物,它们生长得更快,并且对疾病有更强的抵抗力。

伯明翰大学企业部(University of Birmingham Enterprise)提交了一项基础广泛的专利申请,涵盖新型聚合物、形成生物膜的方法和聚合物裂解方法,以及其用于促进生物膜与任何微生物的生长,包括那些可以生产或递送的化学物质的微生物或生物分子。

该专利现已授权给专业生命科学公司PBL Technology,该公司投资、保护和促进来自全球公共研究资源的新兴创新。在农业方面,PBL 的技术包括作物遗传学、作物处理、精准农业和促进者以及研发工具。

上述介绍,仅供参考。欲了解更多信息,敬请注意浏览原文或者相关报道




https://m.sciencenet.cn/blog-212210-1344671.html

上一篇:科学家设计量子处理器来模拟小型有机分子
下一篇:人工光合作用可以在没有阳光的情况下生产食物

0

该博文允许注册用户评论 请点击登录 评论 (0 个评论)

数据加载中...

Archiver|手机版|科学网 ( 京ICP备07017567号-12 )

GMT+8, 2022-8-14 21:56

Powered by ScienceNet.cn

Copyright © 2007- 中国科学报社

返回顶部