即使是单一种类的细菌也能对土壤和植物产生积极影响

土壤深处的微生物通过释放有效的天然抗生素如PCA(吩嗪-1-羧酸)来影响植物健康。生产PCA的细菌在整个哥伦比亚高原(一个位于华盛顿州和俄勒冈州中部的主要小麦产区)的干旱小麦根部茁壮成长，但它们在这个重要生态系统中的作用却是一个谜。现在，国际科学家团队的工作首次提供了直接证据，表明这些细菌不仅影响小麦，而且影响其周围的土壤。

像哥伦比亚高原这样的干旱地区遭受风蚀造成的大量土壤流失，植物经常难以在干旱中生存。PCA的可用性促进了生物膜的开发，该生物膜可以通过改善保水性来对抗土壤退化。这种生物膜还可以保护根部免于干旱条件下的干燥。最重要的是，产生PCA的细菌通过促进土壤有机质来增强土壤的长期健康。了解这些细菌如何支持生态系统可能是改善农业的关键，不仅在哥伦比亚高原，而且在世界各地的干旱地区。

研究人员着手发现控制干旱地区PCA积累的机制。由华盛顿州立大学科学研究生研究办公室(SCGSR)研究员Melissa LeTourneau领导，该团队包括来自太平洋西北国家实验室的研究人员，南密西西比大学，印度生物资源与可持续发展研究所，美国农业部农业研究所服务和EMSL，环境分子科学实验室，美国能源部科学办公室用户设施。研究人员将接种了一株产PCA细菌的根部的生物膜与缺乏产生PCA的细菌的根部的生物膜进行了比较。使用一套非常先进的显微镜检查样品，包括EMSL'氦离子显微镜和聚焦离子束/扫描电子显微镜，他们发现PCA促进旱地根系生物膜的发育，并可能影响旱地麦田的作物营养和土壤健康。结果填补了我们对干旱地区农业生态系统中PCA动态和影响的理解空白。