Půdní mikroorganismy si „pamatují“ sucho, aby chránily plodiny

Nový výzkum z Univerzity v Kansasu (USA) publikovaný v časopise Nature Microbiology ukazuje, že mikroorganismy v půdě mají schopnost „pamatovat si“ minulá sucha, a tím ovlivňují způsob, jakým rostliny rostou a adaptují se na suché prostředí.

Tým shromáždil vzorky půdy ze šesti různých míst v Kansasu – od vlhké východní oblasti až po suché západní pláně – aby studoval, jak mikrobiální „paměť sucha“ ovlivňuje rostliny.

Poté porovnali dvě skupiny půd: jednu, která byla udržována dobře vlhčená, a druhou, která byla vystavena pětiměsíčnímu suchu.

„Bakterie, houby a další organismy v půdě mohou mít trvalé dopady, jako je ovlivnění příjmu živin, ukládání uhlíku a zejména tolerance rostlin vůči suchu,“ uvedla docentka Maggie Wagnerová z Kansaské univerzity.

Výsledky ukázaly, že charakteristiky sucha přetrvávají v mikrobiální komunitě i po tisících generací. Když byly rostliny pěstovány v těchto vzorcích půdy, tým zjistil, že původní rostliny reagovaly mnohem silněji než zemědělské plodiny, jako je kukuřice, což naznačuje dlouhodobé evoluční spojení mezi původními rostlinami a místním mikrobiomem.

V experimentu tým porovnal původní druh trávy – gamagrass – s kukuřicí. Gamagrass rostl výrazně lépe, když byl obklopen mikroby, které měly „paměť na sucho“, zatímco kukuřice reagovala hůře.

„Myslíme si, že to souvisí s koevoluční historií: gamagrass žil s těmito mikrobiálními komunitami po tisíce let, zatímco kukuřice byla zavlečena ze Střední Ameriky,“ vysvětluje Wagner.

Další genetická analýza odhalila, že klíčovou roli hraje gen zvaný nikotianamin syntáza. Tento gen pomáhá rostlinám absorbovat železo z půdy a také zvyšuje odolnost vůči suchu.

Je pozoruhodné, že rostliny aktivovaly tento gen pouze tehdy, když byly pěstovány s mikroorganismy, které měly „paměť“ na podmínky sucha – což naznačuje, že biologická reakce rostliny závisí na mikrobiální paměti.

Podle výzkumného týmu by tento objev mohl pomoci biotechnologickým společnostem najít prospěšné mikroorganismy pro zlepšení odolnosti plodin vůči změně klimatu.

„Zemědělský mikrobiální průmysl rychle roste a jeho hodnota se pohybuje v řádu miliard dolarů. Tyto nové poznatky mohou vést k výběru vhodných mikrobiálních společenstev,“ uzavřela paní Wagnerová./.

(TTXVN/Vietnam+)

Zdroj: https://www.vietnamplus.vn/vi-sinh-vat-trong-dat-ghi-nho-han-han-de-bao-ve-cay-trong-post1074515.vnp