Rannsókn lýsir nýju kerfi sem miðlar samlífi tengsla milli plantna og sveppa. Þetta opnar leiðir til að aukast landbúnaði framleiðni í framtíðinni með því að rækta seigur ræktun sem krefst minna vatns, lands og minni notkunar á efnaáburði.
Plöntur hafa flókið sambýli samband við sveppa sveppa. Þessir sveppir mynda slíður utan um plönturætur sem veita margvíslegan ávinning í samlífi. Tengslin leyfa aukinni vatns- og næringarupptöku plöntunnar, sérstaklega fosfórs, og á móti gefur plöntan kolefni til sveppanna til að nærast á og vaxa. Sveppirnir teygja sig nokkuð lengi við plönturæturnar og því er meira magn af jarðvegi nú aðgengilegt. Næstum 80 prósent allra landplöntutegunda eru með sveppasvepp sem tengist rótum. Þetta samband er alls staðar nálægasta og viðeigandi víxlverkun plantna og örvera þar sem enn er verið að kanna undirliggjandi kerfi.
Í rannsókn sem birt var 8. júlí í Náttúruplöntur, notuðu vísindamenn erfðafræðilega raðgreiningu, megindlega erfðafræði, hágæða tölvunarfræði og tilraunalíffræði til að finna erfðafræðilegar kveikjur til að gera sambýlissamband milli plantna og sveppa kleift. Þeir völdu Arabidopsis, planta sem náttúrulega hefur ekki samskipti við ectomycorrhizal svepp L. tvílitur. Þeir greindu tiltekið gen sem er líklegast til að stjórna sambýlissambandi þessarar plöntu og sveppa í jarðveginum. Í kjölfarið hönnuðu þeir þessa plöntu erfðafræðilega í nýja útgáfu sem tjáir nú prótein sem kallast G-gerð lektínviðtakalíkan kínasa PtLecRLK1 prótein. Plöntan var nú sáð með sveppnum.
G-gerð lektín viðtaka-líkur kínasa PtLecRLK1 prótein er talin miðla samlífi milli Populus – L. bicolor sem og erfðabreyttu Arabidopsis – L tvílitur kerfi þar sem sveppurinn umvefur rótarodda plantna og myndar sveppaslíður sem gefur til kynna sambýlismyndun. Með breytingu á einu geni, ekki hýsil Arabidopsis var breytt í hýsil fyrir þetta sambýli.
Núverandi rannsókn lýsir mikilvægu sameindaskrefi á því hvernig samlífi plantna-sveppasambands er komið á. Betri skilningur á þessu sambandi með því að finna erfðafræðilega kveikjur getur hjálpað til við að nota þetta samlífa samband til að geta ræktað plöntur við erfiðar aðstæður eins og drag, eða aukið næringu og köfnunarefnisupptöku, meðhöndlun sýkla o.s.frv. samböndum. Það getur hjálpað okkur að rækta uppskeru sem þarf minna vatn, minna landbúnaði land, minna af kemískum áburði, standast skaðvalda og sýkla og gefa meiri uppskeru á hektara.
***
Heimildir)
Labbé, J o.fl. 2019. Miðlun víxlverkunar plantna og sveppa með lektínviðtakalíkum kínasa. Náttúruplöntur. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
