Jordmikroorganismer «husker» tørke for å beskytte avlinger

Ny forskning fra University of Kansas (USA) publisert i tidsskriftet Nature Microbiology viser at mikroorganismer i jorden har evnen til å «huske» tidligere tørkeperioder, og dermed påvirke måten planter vokser og tilpasser seg tørre miljøer.

Teamet samlet inn jordprøver fra seks forskjellige steder i Kansas – fra den fuktige østlige regionen til de tørre vestlige slettene – for å studere hvordan mikrobiell «tørkehukommelse» påvirker planter.

Deretter sammenlignet de to grupper jord: én som hadde blitt holdt godt fuktet, og den andre som hadde blitt utsatt for fem måneders tørke.

«Bakterier, sopp og andre organismer i jorden kan ha varige virkninger, som å påvirke næringsopptak, karbonlagring og spesielt tørketoleranse hos planter», sa førsteamanuensis Maggie Wagner ved University of Kansas.

Resultatene viste at tørkesignaturen forble i det mikrobielle samfunnet selv etter tusenvis av generasjoner. Da planter ble dyrket i disse jordprøvene, fant teamet at stedegne planter reagerte mye sterkere enn landbruksvekster som mais, noe som tyder på en langsiktig evolusjonær kobling mellom stedegne planter og det lokale mikrobiomet.

I eksperimentet sammenlignet teamet en stedegen gressart – gamagrass – med mais. Gamagrasset vokste betydelig bedre når det var omgitt av mikrober som hadde «tørkehukommelse», mens maisen reagerte dårligere.

«Vi tror dette har å gjøre med koevolusjonær historie: gamagrass har levd sammen med disse mikrobielle samfunnene i tusenvis av år, mens mais ble introdusert fra Mellom-Amerika», forklarer Wagner.

Videre genetisk analyse avslørte at et gen kalt nikotianaminsyntase spiller en nøkkelrolle. Dette genet hjelper planter med å absorbere jern fra jorden og forbedrer også tørketoleransen.

Bemerkelsesverdig nok aktiverte plantene bare dette genet når de ble dyrket med mikroorganismer som hadde et «minne» om tørkeforhold – noe som tyder på at plantens biologiske respons avhenger av mikrobiell hukommelse.

Ifølge forskerteamet kan denne oppdagelsen hjelpe bioteknologiselskaper med å finne gunstige mikroorganismer for å forbedre avlingenes motstandskraft mot klimaendringer.

«Den mikrobielle landbruksindustrien vokser raskt og er verdt milliarder av dollar. Disse nye innsiktene kan veilede valget av passende mikrobielle samfunn», konkluderte Wagner.

(TTXVN/Vietnam+)

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