토양 미생물은 작물을 보호하기 위해 가뭄을 "기억"합니다.

연구팀에 따르면, 이번 발견은 생명공학 회사가 기후 변화에 대한 작물 회복력을 향상시키는 데 도움이 되는 유익한 미생물을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

캔자스 대학(미국)에서 Nature Microbiology 저널에 발표한 새로운 연구에 따르면, 토양 속 미생물은 과거의 가뭄을 '기억'하는 능력이 있어 식물의 성장과 건조한 환경에의 적응 방식에 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.

연구팀은 캔자스의 6개 지역(습한 동부 지역부터 건조한 서부 평원까지)에서 토양 샘플을 수집하여 미생물의 "가뭄 기억"이 식물에 어떤 영향을 미치는지 연구했습니다.

그런 다음 연구진은 두 그룹의 토양을 비교했습니다. 하나는 잘 습하게 유지된 토양이고, 다른 하나는 5개월 동안 가뭄을 겪은 토양이었습니다.

캔자스 대학의 매기 와그너 준교수는 "토양에 있는 박테리아, 균류 및 기타 유기체는 식물의 영양소 흡수, 탄소 저장, 특히 가뭄 내성에 영향을 미치는 등 지속적인 영향을 미칠 수 있습니다."라고 말했습니다.

연구 결과, 가뭄의 흔적은 수천 세대가 지난 후에도 미생물 군집에 남아 있었습니다. 연구팀은 이 토양 샘플에서 식물을 재배했을 때, 토착 식물이 옥수수와 같은 농작물 보다 훨씬 더 강하게 반응하는 것을 확인했습니다. 이는 토착 식물과 지역 미생물군집 사이에 장기적인 진화적 연관성이 있음을 시사합니다.

실험에서 연구팀은 토종 잔디인 감마그래스를 옥수수와 비교했습니다. 감마그래스는 "가뭄 기억"을 가진 미생물에 둘러싸여 있을 때 훨씬 더 잘 자랐지만, 옥수수는 그렇지 않았습니다.

"우리는 이것이 공진화의 역사와 관련이 있다고 생각합니다. 감마그래스는 수천 년 동안 이러한 미생물 군집과 함께 살아왔고, 옥수수는 중앙 아메리카에서 도입되었습니다."라고 Wagner는 설명합니다.

추가 유전자 분석 결과, 니코티아민 합성효소라는 유전자가 핵심 역할을 하는 것으로 밝혀졌습니다. 이 유전자는 식물이 토양에서 철분을 흡수하는 데 도움을 주고 가뭄 내성을 향상시킵니다.

놀랍게도, 이 식물은 가뭄 상황을 "기억"하는 미생물과 함께 자랄 때만 이 유전자를 활성화했습니다. 이는 식물의 생물학적 반응이 미생물 기억에 달려 있음을 시사합니다.

연구팀에 따르면, 이번 발견은 생명공학 회사가 기후 변화에 대한 작물 회복력을 향상시키는 데 도움이 되는 유익한 미생물을 찾는 데 도움이 될 수 있습니다.

"농업용 미생물 산업은 빠르게 성장하고 있으며 수십억 달러의 가치를 지니고 있습니다. 이러한 새로운 통찰력은 적절한 미생물 군집을 선택하는 데 도움이 될 수 있습니다."라고 와그너 씨는 결론지었습니다.

(TTXVN/베트남+)

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