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地科院:真菌-矿物界面过程与机制研究取得新进展

日期:2019-11-27 16:45 来源:资讯 作者:太阳城网络

  真菌-矿物相互作用在地球演化、元素生物地球化学循环和土壤形成过程中起到关键作用。全球94%以上的陆地植物与真菌形成共生关系,植物根部土壤线 km/kg,局部高达600 km/kg。由于传统化学、生物学评价方法并不能满足界面研究的需求,因此,深入理解真菌-矿物界面过程具有一定的挑战性。

  天津大学地科院界面过程与土壤圈演化研究中心余光辉教授与南京农业大学、中科院城市环境研究所、中国地质大学(北京)、图宾根大学、麦考瑞大学和俄勒冈大学的研究人员合作,综合应用同步辐射显微成像、高分辨透射电子显微镜等现代分析技术原位研究了真菌-矿物界面过程与机制。研究发现,木霉菌丝体的生长尖端和分化部位可以通过分泌超氧化物(O2-)启动类芬顿反应,生成高浓度(1000 nM)的羟基自由基,致使铁矿物溶解及纳米矿物(ferrihydrite)形成。铁是微生物必需的元素之一,微生物利用铁元素的已知2种途径为铁还原反应和释放铁载体;该发现表明微生物可以通过第3种途径获取铁元素,即分泌超氧化物(O2-)启动类芬顿反应。鉴于自然界中真菌普遍具有产超氧化物的能力,该研究结果对环境中养分循环、矿物碳封存及应对全球变化均具有重要的指导意义。