班菲尔德实验室研究土壤微生物在温室气体排放中的作用
Jill Banfield 从酸性矿山、温泉、粪池、生物反应器等收集土壤和水样。 但现在，你可能会在更田园的地方找到她：齐膝深的稻田。 班菲尔德和她的团队正在研究 微生物 生活在稻田土壤中，最终目的是了解它们如何导致温室气体排放 - 以及如何进行干预。
米饭煮你
温室气体排放是气候变化的主要原因，农业是温室气体排放的最大来源之一。 虽然工业化畜牧业和排放受到很多关注，但水稻种植实际上是最大的来源之一。
水稻传统上生长在水淹的稻田中，那里的土壤上方经常有几英寸的水。 在这些条件下，土壤中的某些微生物以产生甲烷的方式产生能量——一种比二氧化碳强许多倍的温室气体。 在 20 年的时间里，大气甲烷的全球变暖潜势是二氧化碳的 80 多倍。 简而言之：甲烷对气候有害，水稻种植占了很大比例。
在表面之下
科学家们知道 菌 和别的 单细胞 生物体产生甲烷，但它是如何产生的，或者是什么控制了稻田地表以下微生物群落的构成，仍然知之甚少。 博士后研究员 Bethany Kolody、研究生 Jack Kim 和班菲尔德实验室的其他人正在使用各种方法，包括 宏基因组学、地球化学和机器学习，以了解这些土壤微生物群落的成员、不同微生物如何相互作用以及如何与水稻相互作用以产生和释放甲烷，以及我们如何能够减少甲烷排放。
“令人惊讶的是，没有人研究水稻土壤 微生物 在生长季节与 基因组 考虑到微生物在产生和消耗甲烷方面的作用，我们采用了多种方法，”班菲尔德说。
Banfield 和她的实验室开创了基因组解析宏基因组学的先河，这种方法可以识别野生混合种群中生长的未知微生物，并根据它们的基因组找出诸如它们如何产生能量、保护自己免受捕食者的侵害，或者它们是否产生或消耗甲烷。
最近 向 IGI 气候项目捐赠 3 万美元 正在为这项关键工作和其他项目提供资金，这些项目正在扩大 IGI 对基因组技术支持的基于自然的气候变化解决方案的研究。 Banfield 和她的团队对稻田微生物和植物-微生物相互作用的了解将决定下一步以及可扩展干预的样子。
我们是博格
班菲尔德的团队最近有了一个相关的发现——神秘 的DNA 元素被称为 博格斯，它们似乎存在于以甲烷为食的微生物中。 博格 DNA，以其吸收能力而命名 基因 来自其他微生物，包含甲烷分解所需的额外基因拷贝。 虽然关于博格人还有很多需要了解，但它们很可能在甲烷代谢中发挥着重要作用。
“我们还不知道我们是否会在稻田中找到它们，”班菲尔德说，“但据我们所知，它们会跟随甲烷。”
该项目是一系列相关项目的一部分，旨在实现创建未来净零农场的愿景。 IGI 研究人员的其他项目正在努力减少农民的投入，优化作物光合作用，并增加农业土壤中的碳固存。
观看此视频，从 IGI 研究人员 Marie Schoelmerich 和 Basem Al-Shayeb 那里了解有关 Borgs 的更多信息。
