Wanasayansi wameunda microbiome ya mimea kwa mara ya kwanza, na kuongeza kuenea kwa 'nzuri' vimelea ambayo hulinda mmea kutokana na magonjwa.
Matuta ya mchele - picha ya kielelezo. Mkopo wa picha: Pixabay (Leseni ya Pixabay ya Bure)
Matokeo kuchapishwa katika Hali Mawasiliano na watafiti kutoka Chuo Kikuu cha Southampton, Uchina na Austria, inaweza kupunguza kwa kiasi kikubwa hitaji la viuatilifu vinavyoharibu mazingira.
Kuna ongezeko la uelewa wa umma kuhusu umuhimu wa microbiome yetu - maelfu ya viumbe vidogo wanaoishi ndani na karibu na miili yetu, hasa katika matumbo yetu. Microbiomes zetu za utumbo huathiri kimetaboliki yetu, uwezekano wetu wa kupata ugonjwa, mfumo wetu wa kinga, na hata hisia zetu.
Mimea pia huhifadhi aina nyingi za bakteria, kuvu, virusi, na vijidudu vingine vinavyoishi kwenye mizizi, shina na majani. Kwa muongo mmoja uliopita, wanasayansi wamekuwa wakitafiti kwa kina vijiumbe vya mimea ili kuelewa jinsi zinavyoathiri afya ya mmea na uwezekano wake wa kushambuliwa na magonjwa.
"Kwa mara ya kwanza, tumeweza kubadilisha muundo wa microbiome ya mmea kwa njia iliyolengwa, na kuongeza idadi ya bakteria yenye faida ambayo inaweza kulinda mmea kutoka kwa bakteria wengine hatari," anasema Dk Tomislav Cernava, mwandishi mwenza. wa karatasi na Profesa Mshiriki katika Mwingiliano wa Mimea-Microbe katika Chuo Kikuu cha Southampton.
“Mafanikio haya yanaweza kupunguza utegemezi wa dawa za kuulia wadudu, ambazo ni hatari kwa mazingira. Tumefanikisha hili katika zao la mpunga, lakini mfumo tuliounda unaweza kutumika kwa mimea mingine na kufungua fursa nyingine za kuboresha mikrobiome yake. Kwa mfano, vijidudu ambavyo huongeza utoaji wa virutubisho kwa mazao vinaweza kupunguza hitaji la mbolea ya syntetisk.
Timu ya utafiti ya kimataifa iligundua kuwa jeni moja mahususi inayopatikana katika nguzo ya lignin biosynthesis ya mmea wa mpunga inahusika katika kuunda microbiome yake. Lignin ni polima changamano inayopatikana katika kuta za seli za mimea - majani ya aina fulani ya mimea yana zaidi ya asilimia 30 ya lignin.
Kwanza, watafiti waliona kwamba wakati jeni hili lilizimwa, kulikuwa na kupungua kwa idadi ya bakteria fulani yenye manufaa, kuthibitisha umuhimu wake katika uundaji wa jumuiya ya microbiome.
Watafiti basi walifanya kinyume, wakielezea zaidi jeni kwa hivyo ikatoa zaidi ya aina moja maalum ya metabolite - molekuli ndogo inayozalishwa na mmea mwenyeji wakati wa michakato yake ya metabolic. Hii iliongeza idadi ya bakteria yenye manufaa katika microbiome ya mimea.
Wakati mimea hii iliyotengenezwa iliwekwa wazi Xanthomonas oryzae - kisababishi magonjwa kinachosababisha mnyauko wa bakteria katika mazao ya mpunga, walikuwa wakistahimili kwa kiasi kikubwa kuliko mchele wa aina ya mwitu.
Mnyauko wa bakteria ni wa kawaida barani Asia na unaweza kusababisha hasara kubwa ya mavuno ya mpunga. Kwa kawaida hudhibitiwa kwa kupeleka viuatilifu vinavyochafua mazingira, kwa hivyo kuzalisha mazao yenye microbiome ya kinga kunaweza kusaidia kuimarisha usalama wa chakula na kusaidia mazingira.
Timu ya watafiti sasa inachunguza jinsi wanavyoweza kuathiri uwepo wa vijidudu vingine vya manufaa ili kufungua manufaa mbalimbali ya afya ya mimea.
Mikrobiome homeostasis kwenye majani ya mchele inadhibitiwa na molekuli ya awali ya lignin biosynthesis. inachapishwa katika Hali Mawasiliano na inapatikana mtandaoni.
chanzo: Chuo Kikuu cha Southampton
