在一项跨学科研究中，研究人员发现共生细菌通过特定分子与豆科植物进行交流，这种交流会影响哪些细菌在植物根部附近生长。这些发现为植物和土壤细菌如何形成有益的伙伴关系以吸收养分和增强恢复力提供了见解。这些结果朝着了解植物和土壤细菌之间的交流如何导致为植物提供养分的特定有益关联迈出了一步。

《自然通讯》的研究结果发现，共生固氮细菌能够通过与豆科植物宿主进行信号交流，确保在土壤微生物中占据主导地位。研究人员发现，当豆科植物需要氮时，它们会从根部向土壤中释放出特定的分子，这些分子又被共生细菌识别，从而产生另一种分子，即Nod因子，而Nod因子又被豆科植物识别。

当这种相互识别建立后，植物就会修改根部分泌分子面板，并以这种方式影响细菌在其根部附近生长的土壤。

豆科植物等植物与土壤中的某些细菌有着特殊的关系。这些细菌通过将空气中的氮转化为可用形式，帮助植物在氮含量较低的土壤中生长。根据土壤中可用的氮，豆科植物可以处于不同的状态：缺氮、与细菌共生或利用硝酸盐等无机来源的氮。

此前已证实，与固氮细菌的共生关系会影响植物根部周围的其他微生物。然而，这种关系如何影响其他微生物，以及它是否取决于植物的氮含量，并不总是很清楚。

在这项新研究中，研究小组发现，根部周围和周围土壤中的细菌群落因植物的氮状况而异，并且具有预测能力。此外，研究还发现，豆科植物与其共生体之间的信号交换在调节根分泌分子的分布方面起着关键作用，影响共生根微生物群的组装。

研究结果为氮营养、Nod 因子信号和根部微生物组组装之间的复杂相互作用提供了宝贵见解。研究结果强调了共生和氮营养在塑造植物-细菌相互作用方面的重要性，为农业和可持续植物生长提供了潜在的应用。

这是跨学科研究的一个典型例子，奥胡斯大学副教授 Marianne Glasius 博士利用化学等不同专业知识分析根系分泌物，教授 Rasmus Waagepetersen 博士利用数学等不同专业知识开发预测模型，教授 Simona Radutoiu 博士利用植物遗传学和微生物组等不同专业知识，对根系相关细菌群落进行复杂的因果关系研究。

通过整合这些不同的领域，研究人员能够回答有关氮营养和共生如何影响植物-细菌相互作用的关键问题，为可持续农业提供宝贵的见解。

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