Studiul descrie un nou mecanism care mediază asocierile simbionte dintre plante și ciuperci. Acest lucru deschide căi de creștere agricol productivitate în viitor prin creșterea unor culturi mai rezistente, care necesită mai puțină apă, pământ și o utilizare mai redusă a îngrășămintelor chimice.
Plantele au un complex simbiotic relația cu ciupercile micorizice. Aceste ciuperci formează o teacă în jurul rădăcinilor plantelor, oferind multiple beneficii în cadrul unei relații de simbiont. Relația permite o absorbție crescută a apei și a nutrienților de către plantă, în special a fosforului și, în schimb, planta oferă carbon ciupercilor pentru a se hrăni și a crește. Ciupercile se extind destul de mult la rădăcinile plantei și, astfel, un volum mai mare de sol este acum accesibil. Aproape 80% din toate speciile de plante terestre au o ciupercă micorizică asociată cu rădăcini. Această relație este cea mai omniprezentă și mai relevantă interacțiune plantă-microbiană a cărei mecanisme de bază sunt încă explorate.
Într-un studiu publicat pe 8 iulie în Plantele naturii, cercetătorii au folosit secvențierea genomică, genetica cantitativă, calculul de înaltă performanță și biologia experimentală pentru a găsi factori declanșatori genetici care să permită relația simbiontală între plantă și ciuperci. Ei aleg Arabidopsis, o plantă care în mod natural nu interacționează cu ciuperca ectomicorizală L. bicolor. Ei au identificat o genă specifică care este cel mai probabil să controleze relația simbiotică dintre această plantă și ciupercile din sol. Ulterior, ei au modificat genetic această plantă într-o nouă versiune care exprimă acum o proteină numită proteină PtLecRLK1, asemănătoare receptorului de lectină de tip G. Planta a fost acum inoculată cu ciuperca.
Se vede că proteina PtLecRLK1 kinază asemănătoare receptorului de lectină de tip G mediază o interacțiune simbiotică între Populus – L. bicolor precum şi transgenicul Arabidopsis – L bicolor sisteme, deoarece ciuperca învelește vârfurile rădăcinilor plantelor și formează o teacă fungică indicând o formațiune simbiotică. Cu modificarea unei singure gene, o non-gazdă Arabidopsis a fost transformat într-o gazdă pentru acest simbiont.
Studiul actual descrie un pas molecular important asupra modului în care se stabilește asocierea simbiotică plantă-ciuperci. O mai bună înțelegere a acestei relații prin găsirea declanșatorilor genetici poate ajuta la utilizarea acestei relații de simbiont pentru a putea crește plante în condiții adverse, cum ar fi curenți, sau creșterea nutriției și absorbția de azot, tratarea agenților patogeni etc. Studiul deschide căi pentru a crea plante benefice-micorizice relatii. Ne poate ajuta să creștem culturi care vor avea nevoie de mai puțină apă, mai puțină agricol teren, mai puține îngrășăminte chimice, rezistă dăunătorilor și agenților patogeni și produc mai multă producție pe acru.
***
Sursa (s)
Labbé, J și colab. 2019. Medierea interacțiunii plantă-micoriză de către o kinază asemănătoare receptorului de lectină. Natură Plante. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
