میکروارگانیسم‌های خاک برای محافظت از محصولات، خشکسالی را به خاطر می‌سپارند

به گفته تیم تحقیقاتی، این کشف می‌تواند به شرکت‌های بیوتکنولوژی کمک کند تا میکروارگانیسم‌های مفیدی را برای بهبود مقاومت محصولات کشاورزی در برابر تغییرات اقلیمی پیدا کنند.

تحقیقات جدید دانشگاه کانزاس (ایالات متحده آمریکا) که در مجله Nature Microbiology منتشر شده است، نشان می‌دهد که میکروارگانیسم‌های موجود در خاک توانایی «به خاطر سپردن» خشکسالی‌های گذشته را دارند و از این طریق بر نحوه رشد و سازگاری گیاهان با محیط‌های خشک تأثیر می‌گذارند.

این تیم نمونه‌های خاک را از شش مکان مختلف در کانزاس - از منطقه مرطوب شرقی تا دشت‌های خشک غربی - جمع‌آوری کرد تا بررسی کند که چگونه «حافظه خشکسالی» میکروبی بر گیاهان تأثیر می‌گذارد.

سپس آنها دو گروه از خاک‌ها را با هم مقایسه کردند: یکی که به خوبی مرطوب نگه داشته شده بود و دیگری که تحت خشکسالی پنج ماهه قرار گرفته بود.

دانشیار مگی واگنر، دانشگاه کانزاس، گفت: «باکتری‌ها، قارچ‌ها و سایر موجودات زنده در خاک می‌توانند تأثیرات ماندگاری داشته باشند، مانند تأثیر بر جذب مواد مغذی، ذخیره کربن و به ویژه تحمل گیاهان به خشکی.»

نتایج نشان داد که اثر خشکسالی حتی پس از هزاران نسل در جامعه میکروبی باقی مانده است. هنگامی که گیاهان در این نمونه‌های خاک رشد داده شدند، تیم تحقیقاتی متوجه شد که گیاهان بومی بسیار قوی‌تر از محصولات کشاورزی مانند ذرت واکنش نشان می‌دهند، که نشان‌دهنده یک پیوند تکاملی بلندمدت بین گیاهان بومی و میکروبیوم محلی است.

در این آزمایش، تیم تحقیقاتی یک گونه علف بومی - گاماگراس - را با ذرت مقایسه کردند. گاماگراس وقتی توسط میکروب‌هایی که «حافظه خشکسالی» داشتند احاطه شده بود، به طور قابل توجهی بهتر رشد کرد، در حالی که ذرت واکنش کمتری نشان داد.

واگنر توضیح می‌دهد: «ما فکر می‌کنیم این موضوع به تاریخ تکاملی مشترک مربوط می‌شود: گاماگراس هزاران سال با این جوامع میکروبی زندگی کرده است، در حالی که ذرت از آمریکای مرکزی معرفی شده است.»

تجزیه و تحلیل ژنتیکی بیشتر نشان داد که ژنی به نام نیکوتینامین سنتاز نقش کلیدی ایفا می‌کند. این ژن به گیاهان کمک می‌کند تا آهن را از خاک جذب کنند و همچنین تحمل به خشکی را افزایش می‌دهد.

نکته قابل توجه این است که گیاهان تنها زمانی این ژن را فعال کردند که در کنار میکروارگانیسم‌هایی رشد کرده بودند که «حافظه»‌ای از شرایط خشکسالی داشتند - که نشان می‌دهد پاسخ بیولوژیکی گیاه به حافظه میکروبی بستگی دارد.

به گفته تیم تحقیقاتی، این کشف می‌تواند به شرکت‌های بیوتکنولوژی کمک کند تا میکروارگانیسم‌های مفیدی را برای بهبود مقاومت محصولات کشاورزی در برابر تغییرات اقلیمی پیدا کنند.

خانم واگنر در پایان گفت: «صنعت میکروبی کشاورزی به سرعت در حال رشد است و میلیاردها دلار ارزش دارد. این بینش‌های جدید می‌تواند انتخاب جوامع میکروبی مناسب را هدایت کند.»

(TTXVN/ویتنام+)

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