用于半水培根系渗出物分析的多功能玻璃罐系统

我们的集约化农业系统建立在化肥和杀虫剂的高投入基础上。这对环境有害，也不可持续。因此，研究的关键问题是如何在保持作物产量的同时降低这些投入。

一个有希望的途径是在田间为植物提供有益的微生物。然而，为了能够成功地做到这一点，我们需要了解合作伙伴之间复杂的化学串扰。我们通过观察实验室中的根系渗出物来研究这种相互作用。

我们发现根部渗出是非常动态的。它因植物物种、发育阶段和昼夜时间点而异。植物还通过改变其代谢特征来对不同种类微生物的存在做出反应。

由于根系分泌物是微生物群落的营养物质和信号，因此研究渗出剖面对于了解植物如何与环境中的微生物相互作用至关重要。代谢组学的发展以及下一代测序技术的发展确实推动了植物微生物组相互作用领域的发展。显然，您需要一个代谢组学工作流程来检测给定系统中的化合物或目标化合物。

下一代测序技术对于了解植物微生物组的结构和功能至关重要。此外，使用专门的生长系统或简化的生长系统（如我们在这里介绍的系统）来了解植物微生物相互作用的分子机制是非常有帮助的。我们的系统可以保持无菌状态，但我们也可以用目标微生物接种它。

我们面临的一个挑战是检测渗出液中低浓度的代谢物。如果背景很低，那么很容易做到。如果我们有一个更复杂的环境，比如土壤，那就更难了。

另一个尚未解决的挑战是当我们将微生物添加到图片中时。这样就不可能区分植物或微生物产生的化合物。我们开发了一个成本低且相当简单的系统。

其无菌设计允许连续实验。首先丢弃植物代谢物。然后用微生物接种植物，在这里评估代谢物谱的变化。

它还允许不同植物物种长时间生长。总而言之，该系统非常适合许多应用。