Οι μικροοργανισμοί του εδάφους «θυμούνται» την ξηρασία για να προστατεύσουν τις καλλιέργειες

Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τις εταιρείες βιοτεχνολογίας να βρουν ωφέλιμους μικροοργανισμούς για να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα των καλλιεργειών στην κλιματική αλλαγή.

Νέα έρευνα από το Πανεπιστήμιο του Κάνσας (ΗΠΑ) που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Nature Microbiology δείχνει ότι οι μικροοργανισμοί στο έδαφος έχουν την ικανότητα να «θυμούνται» παρελθούσες ξηρασίες, επηρεάζοντας έτσι τον τρόπο με τον οποίο τα φυτά αναπτύσσονται και προσαρμόζονται σε ξηρά περιβάλλοντα.

Η ομάδα συνέλεξε δείγματα εδάφους από έξι διαφορετικές τοποθεσίες στο Κάνσας - που εκτείνονται από την υγρή ανατολική περιοχή έως τις ξηρές δυτικές πεδιάδες - για να μελετήσει πώς η μικροβιακή «μνήμη της ξηρασίας» επηρεάζει τα φυτά.

Στη συνέχεια, συνέκριναν δύο ομάδες εδαφών: μία που είχε διατηρηθεί καλά υγρή και η άλλη που είχε υποβληθεί σε πεντάμηνη ξηρασία.

«Τα βακτήρια, οι μύκητες και άλλοι οργανισμοί στο έδαφος μπορούν να έχουν μακροχρόνιες επιπτώσεις, όπως η επίδραση στην απορρόφηση θρεπτικών συστατικών, η αποθήκευση άνθρακα και ιδιαίτερα η αντοχή των φυτών στην ξηρασία», δήλωσε η Αναπληρώτρια Καθηγήτρια Maggie Wagner, Πανεπιστήμιο του Κάνσας.

Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι η υπογραφή της ξηρασίας παρέμεινε στην μικροβιακή κοινότητα ακόμη και μετά από χιλιάδες γενιές. Όταν καλλιεργήθηκαν φυτά σε αυτά τα δείγματα εδάφους, η ομάδα διαπίστωσε ότι τα αυτοφυή φυτά ανταποκρίθηκαν πολύ πιο έντονα από τις γεωργικές καλλιέργειες όπως το καλαμπόκι, υποδηλώνοντας μια μακροπρόθεσμη εξελικτική σύνδεση μεταξύ των αυτοφυών φυτών και του τοπικού μικροβιώματος.

Στο πείραμα, η ομάδα συνέκρινε ένα ιθαγενές είδος χόρτου - το gamagrass - με καλαμπόκι. Το gamagrass αναπτύχθηκε σημαντικά καλύτερα όταν περιβαλλόταν από μικρόβια που είχαν «μνήμη ξηρασίας», ενώ το καλαμπόκι ανταποκρίθηκε λιγότερο καλά.

«Πιστεύουμε ότι αυτό έχει να κάνει με την ιστορία της συνεξελικτικής εξέλιξης: το gamagrass έχει ζήσει με αυτές τις μικροβιακές κοινότητες εδώ και χιλιάδες χρόνια, ενώ το καλαμπόκι εισήχθη από την Κεντρική Αμερική», εξηγεί ο Wagner.

Περαιτέρω γενετική ανάλυση αποκάλυψε ότι ένα γονίδιο που ονομάζεται νικοτιαναμίνη συνθάση παίζει βασικό ρόλο. Αυτό το γονίδιο βοηθά τα φυτά να απορροφήσουν σίδηρο από το έδαφος και επίσης ενισχύει την ανοχή στην ξηρασία.

Είναι αξιοσημείωτο ότι τα φυτά ενεργοποίησαν αυτό το γονίδιο μόνο όταν καλλιεργήθηκαν με μικροοργανισμούς που είχαν «μνήμη» συνθηκών ξηρασίας - γεγονός που υποδηλώνει ότι η βιολογική απόκριση του φυτού εξαρτάται από τη μικροβιακή μνήμη.

Σύμφωνα με την ερευνητική ομάδα, αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να βοηθήσει τις εταιρείες βιοτεχνολογίας να βρουν ωφέλιμους μικροοργανισμούς για να βελτιώσουν την ανθεκτικότητα των καλλιεργειών στην κλιματική αλλαγή.

«Η γεωργική μικροβιακή βιομηχανία αναπτύσσεται ραγδαία και αξίζει δισεκατομμύρια δολάρια. Αυτές οι νέες γνώσεις μπορούν να καθοδηγήσουν την επιλογή των κατάλληλων μικροβιακών κοινοτήτων», κατέληξε η κα Wagner./.

(TTXVN/Βιετνάμ+)

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