Tədqiqatçılar bitki köklərini faydalı torpaq mikroblarına qarşı daha xoş hala gətirən bioloji mexanizm aşkar ediblər. John Innes Mərkəzinin tədqiqatçıları tərəfindən edilən bu kəşf, potensial olaraq fermerlərə daha az gübrə istifadə etməyə imkan verən daha ekoloji cəhətdən təmiz əkinçilik təcrübələrinə yol açır.

Əsas bitkilərin əksəriyyətinin istehsalı nitrat və fosfat gübrələrinə əsaslanır, lakin həddindən artıq gübrə istifadəsi ətraf mühitə zərər verir. Əgər qida maddələrinin udulmasını artırmaq üçün bitki kökləri və torpaq mikrobları arasında qarşılıqlı faydalı əlaqələrdən istifadə edə bilsək , qeyri-üzvi gübrələrin istifadəsini potensial olaraq azalda bilərik.

Dr. Myriam Charpentier qrupunun tədqiqatçıları paxlalı Medicago truncatula genində bitkinin siqnal qabiliyyətini yenidən proqramlaşdıran mutasiya aşkar etdilər ki, o, rizobiya adlanan azot fiksasiya edən bakteriyalar və kökləri qida ilə təmin edən arbuskulyar mikoriza göbələkləri (AMF) ilə əməkdaşlığı gücləndirir. fosfor.

Bir orqanizmin digərində mövcud olduğu endosimbioz kimi tanınan bu cür ortaqlıq paxlalı bitkilərə şəkər müqabilində mikroblar vasitəsilə torpaqdan qida maddələrini təmizləməyə imkan verir. Kənd təsərrüfatında endosimbiotik tərəfdaşlığın geniş yayılmasına maneə, onların üstünlük təşkil edən, intensiv əkinçilik şəraiti ilə ziddiyyət təşkil edən qida çatışmazlığı olan torpaqlarda baş verməsidir.

Təbiətdə görünən bu işdə təcrübələr göstərdi ki , kalsium siqnal yolunda gen mutasiyası əkinçilik şəraitində endosimbiozu gücləndirir.

Maraqlıdır ki, komanda buğdada eyni gen mutasiyasının tarla şəraitində də azot fiksasiya edən bakteriyalar və AMF tərəfindən kolonizasiyanı gücləndirdiyini göstərmək üçün genetik yanaşmalardan istifadə etdi. Tapıntılar, taxıl və paxlalı bitkilər də daxil olmaqla, əsas məhsullar üzrə qeyri-üzvi gübrəyə təbii alternativ kimi inkişaf etmiş endosimbiotik tərəfdaşlıqlardan istifadə etmək üçün uzun müddətdir davam edən ambisiyada maraqlı bir irəliləyişdir.

“Bizim tapıntılarımız davamlı kənd təsərrüfatını inkişaf etdirmək üçün böyük potensiala malikdir . Gözlənilməz və həyəcanvericidir ki, müəyyən etdiyimiz mutasiya əkinçilik şəraitində endosimbiozu gücləndirir, çünki o, azaldılmış qeyri-üzvi gübrə istifadəsi ilə yanaşı endosimbiontlardan istifadə edərək davamlı məhsul istehsalı üçün potensial təklif edir” dedi Dr. .

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4203178812&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737003955&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-gene-mutation-roots-microbe-partnerships.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjYiLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY2Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737003955354&bpp=1&bdt=65&idt=152&shv=r20250114&mjsv=m202501030301&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737003873%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737003873%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737003873%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3422685335111&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=2165&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31089715%2C42532523%2C95332586%2C95344790%2C95350245%2C31089638%2C95347432&oid=2&pvsid=3843596353913698&tmod=728482219&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=156

“Kəşf kalsium siqnalı ilə bağlı tədqiqatlara geniş töhfə verir, eyni zamanda iqtisadi cəhətdən əhəmiyyətli bitkilərin daha davamlı istehsalına keçid həllini təklif edir.”

Charpentier qrupunun əvvəlki tədqiqatları göstərdi ki, kök hüceyrə nüvələrində kalsium siqnalı faydalı azot fiksasiya edən bakteriyalar və AMF ilə kök endosimbiozunun qurulması üçün vacibdir.

Bu araşdırma, kalsium salınımlarının endosimbiozu gücləndirən flavonoidlər adlanan birləşmələrin istehsalını necə tənzimlədiyini göstərən əsas siqnal mexanizmini deşifrə edir.

“Bizim kəşfimiz sosial problemlərin həllində fundamental elmin vacibliyini vurğulayır”, – deyə doktor Şarpentier yekunlaşdırıb.

Kök endosimbiozu bitkilər üçün çox faydalıdır, qida qəbulunu və stresə davamlılığı artırır. Ətraf mühiti qorumaq, eləcə də fermerlərin xərclərini azaltmaq üçün yüksək məhsuldar, xəstəliklərə davamlı bitkilərin yetişdirilməsinə və gübrə istifadəsinin azaldılmasına ehtiyac artır .

Simbiotik mikroorqanizmlərlə təkmilləşdirilmiş assosiasiya vasitəsilə xəstəliklərə qarşı müqavimət və iqlimə davamlılığı səmərəli qida maddələrinin assimilyasiyası ilə birləşdirmək bu ambisiyanın əsas elementidir.

Daha çox məlumat: Myriam Charpentier, Autoactive CNGC15 paxlalı bitkilərdə və buğdada kök endosimbiozunu artırır, Təbiət (2025). DOI: 10.1038/s41586-024-08424-7 . www.nature.com/articles/s41586-024-08424-7

Jurnal məlumatı: Təbiət 

John Innes Center tərəfindən təmin edilmişdir