מיקרואורגניזמים בקרקע "זוכרים" בצורת כדי להגן על גידולים

מחקר חדש מאוניברסיטת קנזס (ארה"ב) שפורסם בכתב העת Nature Microbiology מראה כי למיקרואורגניזמים בקרקע יש את היכולת "לזכור" בצורות קודמות, ובכך להשפיע על האופן שבו צמחים גדלים ומתאימים את עצמם לסביבות יבשות.

הצוות אסף דגימות קרקע משישה מוקדים שונים בקנזס - החל מהאזור המזרחי הלח ועד למישורים המערביים היבשים - כדי לחקור כיצד "זיכרון הבצורת" המיקרוביאלי משפיע על צמחים.

לאחר מכן הם השוו שתי קבוצות של קרקעות: אחת שנשמרה לחה היטב, והשנייה שסבלה מבצורת של חמישה חודשים.

"לחיידקים, פטריות ואורגניזמים אחרים בקרקע יכולות להיות השפעות מתמשכות, כגון פגיעה בספיגת חומרי הזנה, אגירת פחמן ובמיוחד עמידות צמחים לבצורת", אמרה פרופסור חבר מגי וגנר מאוניברסיטת קנזס.

התוצאות הראו כי חתימת הבצורת נותרה בקהילה המיקרוביאלית גם לאחר אלפי דורות. כאשר גודלו צמחים בדגימות קרקע אלו, הצוות גילה שצמחים מקומיים הגיבו בצורה חזקה הרבה יותר מאשר גידולים חקלאיים כמו תירס, דבר המצביע על קשר אבולוציוני ארוך טווח בין צמחים מקומיים למיקרוביום המקומי.

בניסוי, הצוות השווה מין עשב מקומי - גמאגראס - עם תירס. הגמאגראס גדל טוב יותר באופן משמעותי כשהוא מוקף במיקרובים בעלי "זיכרון בצורת", בעוד שהתירס הגיב פחות טוב.

"אנחנו חושבים שזה קשור להיסטוריה קו-אבולוציונית: גמאגראס חי עם קהילות מיקרוביאליות אלו במשך אלפי שנים, בעוד תירס הובא ממרכז אמריקה", מסביר וגנר.

ניתוח גנטי נוסף גילה כי גן בשם ניקוטיאנאמין סינתאז ממלא תפקיד מפתח. גן זה מסייע לצמחים לספוג ברזל מהאדמה וגם משפר את עמידותם לבצורת.

באופן מפתיע, הצמחים הפעילו את הגן הזה רק כאשר גודלו עם מיקרואורגניזמים בעלי "זיכרון" של תנאי בצורת – מה שמרמז על כך שהתגובה הביולוגית של הצמח תלויה בזיכרון מיקרוביאלי.

על פי צוות המחקר, תגלית זו עשויה לסייע לחברות ביוטכנולוגיה למצוא מיקרואורגניזמים מועילים כדי לשפר את עמידות הגידולים לשינויי אקלים.

"תעשיית המיקרוביאלים החקלאית צומחת במהירות ושוויה מיליארדי דולרים. תובנות חדשות אלו יכולות להנחות את בחירת קהילות המיקרוביאליות המתאימות", סיכמה גב' וגנר.

(TTXVN/וייטנאם+)

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