Harnessing synthetic microbial communities for sustainable agriculture: Enhancing soil health and crop yields

环境科学 土壤健康 可持续农业 农业 作物 农林复合经营 农学 环境规划 环境工程 农业工程 土壤水分 土壤有机质 工程类 土壤科学 生态学 生物
作者
Yunhe Cui,Yue Tao,Yang Luo,Rui Sun,Siyue Han,Yang Yang,Zhongmin Dai,Ying Zhang
出处
期刊:Critical Reviews in Environmental Science and Technology [Taylor & Francis]
卷期号:55 (19): 1479-1505 被引量:9
标识
DOI:10.1080/10643389.2025.2543793
摘要

Synthetic microbial communities (SynComs) are emerging as a crucial strategy to address pressing global challenges such as rapid population growth and declining land quality. Designed to emulate natural microbial structures and functions, these communities offer significant advantages in enhancing crop yields and improving soil health. SynComs entail the concurrent cultivation of diverse functional microbial populations under controlled conditions. By introducing specific rhizosphere microbes, SynComs enhance nutrient uptake, regulate hormone levels, promote root development, and bolster plant resilience to stresses, such as drought and salinization. Additionally, SynComs suppress pathogens through antibiotic production and activation of plant immune responses, reducing reliance on chemical pesticides and promoting stability and productivity in agricultural ecosystems. SynCom construction employs two primary approaches: top-down functional screening and bottom-up microbial isolation and cultivation. The top-down strategy leverages high-throughput sequencing to identify and select microbes with specific functions, prioritizing ecological fidelity and functional replicability. Conversely, the bottom-up approach starts with isolating microbial cultures from natural habitats, followed by advanced biotechnological techniques to screen and cultivate communities that impart desired functionalities to host plants. Despite their potential, SynComs face challenges in strain selection, functional validation, and maintaining stability under field conditions. Future research should refine construction methodologies, improve robustness in field applications, and evaluate long-term ecological impacts. Integrating modern biotechnology with ecological principles, SynComs offer promise in advancing sustainable agricultural practices.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
时尚的访琴完成签到 ,获得积分10
1秒前
shaojie完成签到,获得积分10
3秒前
氮源完成签到 ,获得积分10
9秒前
2316690509完成签到 ,获得积分10
15秒前
无限的画板完成签到 ,获得积分10
16秒前
卞卞完成签到,获得积分10
17秒前
yuan1226完成签到 ,获得积分10
23秒前
开心完成签到 ,获得积分10
33秒前
ldr888完成签到,获得积分10
43秒前
阔达之卉完成签到 ,获得积分10
50秒前
机智的孤兰完成签到 ,获得积分10
54秒前
芍药完成签到 ,获得积分10
58秒前
小小虾完成签到 ,获得积分10
1分钟前
美丽人生完成签到 ,获得积分10
1分钟前
CipherSage应助武雨寒采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
阳光的Kelly完成签到 ,获得积分10
1分钟前
研友_GZ3zRn完成签到 ,获得积分0
1分钟前
武雨寒发布了新的文献求助10
1分钟前
超男完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
无名子完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
完美世界应助迅速翠风采纳,获得10
1分钟前
严惜完成签到,获得积分0
2分钟前
Lemenchichi完成签到,获得积分10
2分钟前
瘦瘦的枫叶完成签到 ,获得积分10
2分钟前
调皮平蓝完成签到,获得积分10
2分钟前
猪鼓励完成签到,获得积分10
2分钟前
明亮无颜发布了新的文献求助10
2分钟前
渐变映射完成签到 ,获得积分10
2分钟前
king07完成签到,获得积分10
2分钟前
mrconli完成签到,获得积分10
2分钟前
落寞的幻竹完成签到,获得积分10
2分钟前
redamancy完成签到 ,获得积分10
2分钟前
和平港湾完成签到,获得积分10
2分钟前
cly完成签到 ,获得积分10
2分钟前
WittingGU完成签到,获得积分0
2分钟前
稳重凉面完成签到,获得积分10
2分钟前
搞怪的白云完成签到 ,获得积分0
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Emmy Noether's Wonderful Theorem 1200
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
基于非线性光纤环形镜的全保偏锁模激光器研究-上海科技大学 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Business: A Skill Building Approach, 9th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6410710
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8229954
关于积分的说明 17463561
捐赠科研通 5463661
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2886985
邀请新用户注册赠送积分活动 1863372
关于科研通互助平台的介绍 1702532