A talajmikroorganizmusok „emlékeznek” az aszályra, hogy megvédjék a növényeket

A Kansasi Egyetem (USA) új kutatása, amely a Nature Microbiology folyóiratban jelent meg, kimutatta, hogy a talajban élő mikroorganizmusok képesek „emlékezni” a múltbeli aszályokra, ezáltal befolyásolva a növények növekedését és alkalmazkodását a száraz környezethez.

A csapat Kansas hat különböző helyszínéről gyűjtött talajmintákat – a párás keleti régiótól a száraz nyugati síkságokig –, hogy tanulmányozza, hogyan hat a mikrobiális „szárazságmemória” a növényekre.

Ezután két talajcsoportot hasonlítottak össze: az egyiket jól nedvesítették, a másikat pedig öt hónapos aszály sújtotta.

„A talajban élő baktériumok, gombák és más élőlények tartós hatásokat gyakorolhatnak, például befolyásolhatják a növények tápanyagfelvételét, szén-dioxid-tárolását és különösen a szárazságtűrését” – mondta Maggie Wagner docens, a Kansasi Egyetem munkatársa.

Az eredmények azt mutatták, hogy az aszály jegye több ezer generáció után is megmaradt a mikrobiális közösségben. Amikor növényeket termesztettek ezekben a talajmintákban, a csapat azt tapasztalta, hogy az őshonos növények sokkal erősebben reagáltak, mint a mezőgazdasági növények, például a kukorica, ami hosszú távú evolúciós kapcsolatra utal az őshonos növények és a helyi mikrobiom között.

A kísérletben a csapat egy őshonos fűfajt – a gamagráfit – hasonlított össze a kukoricával. A gamagráfű jelentősen jobban növekedett, ha „szárazságmemóriával” rendelkező mikrobák vették körül, míg a kukorica kevésbé jól reagált.

„Úgy gondoljuk, hogy ennek köze van a koevolúciós történelemhez: a gamagrass évezredek óta él ezekkel a mikrobiális közösségekkel, míg a kukoricát Közép-Amerikából hozták be” – magyarázza Wagner.

További genetikai elemzések kimutatták, hogy egy nikotianamin-szintáz nevű gén kulcsszerepet játszik. Ez a gén segíti a növényeket a vas talajból való felszívódásában, és fokozza a szárazságtűrést is.

Figyelemre méltó módon a növények csak akkor aktiválták ezt a gént, amikor olyan mikroorganizmusokkal termesztették őket, amelyek „memóriával” rendelkeztek az aszályos körülményekre – ami arra utal, hogy a növény biológiai válasza a mikrobiális memóriától függ.

A kutatócsoport szerint ez a felfedezés segíthet a biotechnológiai vállalatoknak hasznos mikroorganizmusok megtalálásában, amelyekkel javítható a növények ellenálló képessége az éghajlatváltozással szemben.

„A mezőgazdasági mikrobiális ipar gyorsan növekszik, és dollármilliárdokat ér. Ezek az új ismeretek segíthetnek a megfelelő mikrobiális közösségek kiválasztásában” – összegezte Wagner asszony.

(TTXVN/Vietnam+)

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