Mikroorganisma tanah "mengingat" kemarau untuk melindungi tanaman

Penyelidikan baru dari University of Kansas (USA) yang diterbitkan dalam jurnal Nature Microbiology menunjukkan bahawa mikroorganisma dalam tanah mempunyai keupayaan untuk "mengingat" kemarau lalu, sekali gus menjejaskan cara tumbuh-tumbuhan dan menyesuaikan diri dengan persekitaran kering.

Pasukan itu mengumpul sampel tanah dari enam lokasi berbeza di Kansas - merangkumi kawasan timur lembap hingga dataran barat yang kering - untuk mengkaji bagaimana "ingatan kemarau" mikrob mempengaruhi tumbuhan.

Mereka kemudian membandingkan dua kumpulan tanah: satu yang telah disimpan dengan baik, dan satu lagi yang telah mengalami kemarau selama lima bulan.

"Bakteria, kulat dan organisma lain di dalam tanah boleh memberi kesan yang berkekalan, seperti menjejaskan pengambilan nutrien, penyimpanan karbon dan terutamanya toleransi kemarau tumbuhan," kata Profesor Madya Maggie Wagner, Universiti Kansas.

Keputusan menunjukkan bahawa tandatangan kemarau kekal dalam komuniti mikrob walaupun selepas beribu-ribu generasi. Apabila tumbuhan ditanam dalam sampel tanah ini, pasukan mendapati bahawa tumbuhan asli bertindak balas dengan lebih kuat daripada tanaman pertanian seperti jagung, mencadangkan hubungan evolusi jangka panjang antara tumbuhan asli dan mikrobiom tempatan.

Dalam eksperimen, pasukan membandingkan spesies rumput asli—gamagrass—dengan jagung. Gamagrass tumbuh dengan ketara lebih baik apabila dikelilingi oleh mikrob yang mempunyai "ingatan kemarau", manakala jagung bertindak balas dengan kurang baik.

"Kami fikir ini ada kaitan dengan sejarah evolusi bersama: gamagrass telah hidup dengan komuniti mikrob ini selama beribu-ribu tahun, manakala jagung diperkenalkan dari Amerika Tengah," jelas Wagner.

Analisis genetik selanjutnya mendedahkan bahawa gen yang dipanggil nicotianamine synthase memainkan peranan penting. Gen ini membantu tumbuhan menyerap besi dari tanah dan juga meningkatkan toleransi kemarau.

Hebatnya, tumbuhan hanya mengaktifkan gen ini apabila ditanam dengan mikroorganisma yang mempunyai "ingatan" keadaan kemarau - menunjukkan bahawa tindak balas biologi tumbuhan bergantung pada ingatan mikrob.

Menurut pasukan penyelidik, penemuan ini boleh membantu syarikat bioteknologi mencari mikroorganisma yang bermanfaat untuk meningkatkan daya tahan tanaman terhadap perubahan iklim.

"Industri mikrob pertanian berkembang pesat dan bernilai berbilion dolar. Cerapan baharu ini boleh membimbing pemilihan komuniti mikrob yang sesuai," kata Cik Wagner./.

(TTXVN/Vietnam+)

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