Mikroorganisme tanah “mengingat” kekeringan untuk melindungi tanaman

Penelitian baru dari Universitas Kansas (AS) yang diterbitkan dalam jurnal Nature Microbiology menunjukkan bahwa mikroorganisme di dalam tanah memiliki kemampuan untuk "mengingat" kekeringan di masa lalu, sehingga memengaruhi cara tanaman tumbuh dan beradaptasi dengan lingkungan kering.

Tim mengumpulkan sampel tanah dari enam lokasi berbeda di Kansas – mulai dari wilayah timur yang lembap hingga dataran barat yang kering – untuk mempelajari bagaimana “ingatan kekeringan” mikroba memengaruhi tanaman.

Mereka kemudian membandingkan dua kelompok tanah: satu yang dijaga tetap lembab, dan yang lainnya yang mengalami kekeringan selama lima bulan.

“Bakteri, jamur, dan organisme lain di dalam tanah dapat memiliki dampak jangka panjang, seperti memengaruhi penyerapan nutrisi, penyimpanan karbon, dan terutama ketahanan tanaman terhadap kekeringan,” kata Associate Professor Maggie Wagner, Universitas Kansas.

Hasilnya menunjukkan bahwa tanda-tanda kekeringan tetap ada dalam komunitas mikroba bahkan setelah ribuan generasi. Ketika tanaman ditanam dalam sampel tanah ini, tim menemukan bahwa tanaman asli merespons jauh lebih kuat daripada tanaman pertanian seperti jagung, menunjukkan adanya hubungan evolusi jangka panjang antara tanaman asli dan mikrobioma lokal.

Dalam percobaan tersebut, tim membandingkan spesies rumput asli—gamagrass—dengan jagung. Gamagrass tumbuh jauh lebih baik ketika dikelilingi oleh mikroba yang memiliki "memori kekeringan", sementara jagung merespons dengan kurang baik.

“Kami menduga hal ini berkaitan dengan sejarah koevolusi: rumput gama telah hidup bersama komunitas mikroba ini selama ribuan tahun, sementara jagung diperkenalkan dari Amerika Tengah,” jelas Wagner.

Analisis genetik lebih lanjut mengungkapkan bahwa gen yang disebut nikotinamin sintase memainkan peran kunci. Gen ini membantu tanaman menyerap zat besi dari tanah dan juga meningkatkan toleransi terhadap kekeringan.

Hebatnya, tanaman hanya mengaktifkan gen ini ketika tumbuh dengan mikroorganisme yang memiliki “ingatan” terhadap kondisi kekeringan – menunjukkan bahwa respons biologis tanaman bergantung pada ingatan mikroba.

Menurut tim peneliti, penemuan ini dapat membantu perusahaan bioteknologi menemukan mikroorganisme bermanfaat untuk meningkatkan ketahanan tanaman terhadap perubahan iklim.

"Industri mikroba pertanian berkembang pesat dan bernilai miliaran dolar. Wawasan baru ini dapat memandu pemilihan komunitas mikroba yang tepat," simpul Ibu Wagner.

(TTXVN/Vietnam+)

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