光学仪器可提供迄今为止最清晰的根际 3D 图像

佐治亚理工学院的一个跨学科研究团队获得了 200 万美元的联邦拨款，用于创建工具，这些工具将提供迄今为止最清晰的植物与其生长土壤之间化学和生物分子相互作用的三维图像。

在地下仅几英寸处，根际——包括土壤-根系界面的薄土带——迄今为止很难在现场可视化。如果科学家们能够建造仪器，实时捕捉附着在根部的微生物的物理联系的更清晰图像，以及它们介导的氧-碳-氮化学交换，它可能有助于减轻气候变化的影响并促进发展更可持续的燃料和肥料。

“从微生物学的角度来看，我们已经编目什么微生物在根区，如何丰富他们，说：”乔尔Kostka，教授在生物科学学院和地球和大气科学学院在佐治亚理工学院。“但是在真实土壤条件下了解它们的动态的工作很少。”

Kostka 还担任生物科学研究的副主席，加入了Marcus Cicerone，他是化学与生物化学学院的教授，也是美国能源部生物与环境研究办公室新拨款的首席研究员。该研究团队还包括旧金山罗伯斯，在助理教授生物医学工程的华莱士阁下科尔特部，和百合祥，助理教授在化学和生物分子工程学院的工程学院。

研究人员计划共同生产一种新的光学仪器，该仪器将提供具有化学特异性的动态代谢过程的 3D 图像——这意味着它将能够识别植物根部渗出的碳源(糖、有机酸)和提供给植物的富氮化合物。根由固氮(固氮)微生物。该仪器将使用市售组件构建，并着眼于简单性，以便能源部 (DOE) 生物能源研究中心和现场站点可以轻松利用它。

3D 中的“微生物热点”

更多地了解根际发生的代谢过程将有助于美国能源部开发更广泛的可持续产品，如新型生物肥料和生物燃料。该研究还将有助于创造更好的作物管理实践——并将帮助研究人员将植物和土壤用作更有效的碳捕集器，将大气中的温室气体隔离到土壤中。

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