گیاهان عاشق میکروب‌ها هستند؛ کشاورزان هم همینطور

تنوع گونه‌های گیاهی در منطقه ساحلی Sunshine Coast استرالیا به محققان کمک کرده تا ثابت کنند میکروب‌های ساکن در قسمت‌های مختلف گیاهان، نقش مهمی در رشد و ثمردهی آنها دارد. تحقیق انجام‌شده روی جوامع میکروبی ضروری برای رشد گیاه، می‌تواند باعث افزایش محصول و رشد گیاهان شود.

به گزارش ایانا از ساینس دیلی، محققان دانشگاه کویینزلند استرالیا ثابت کردند که میکروب‌های خاک نقش مهمی در تغذیه و رشد گیاهان دارند. پروفسور فیل هاگنهالتز مدیر مرکز علوم اکوژنومیک استرالیا می گوید مطالعه میکروب‌های ضروری برای رشد گیاه که به سرپرستی یون کیت یئو انجام شده می تواند باعث افزایش محصول و رشد گیاهان شود.

پروفسور هاگنهالتز از دانشکده شیمی و علوم زیستی مولکولی در دانشگاه کویینزلند می گوید:« گیاهان در طی 400 میلیون سال تکامل خود، محیط‌های مطلوبی برای میکروب‌ها به وجود آورده اند؛ آنها در تمام قسمت‌های گیاه از برگ گرفته تا ریشه، فعال هستند.

مطالعات پیشین که به بررسی جوامع میکروبی در گیاهان میزبان اختصاص داشته، بیشتر بر چند گیاه و محصول نمونه مثل حبوبات و نیشکر متمرکز بوده و دامنه وسیعی از گونه‌های گیاهی را در بر نمی گرفته است.

او می گوید: "در سمپوزیومی در سال 2012 در یونان متوجه شدم که تقریبا همه محققان تنها بر روی یک یا چند گونه گیاهی خاص مطالعه کرده بودند؛ بنابراین شما شاهد بودید که آنها یکدیگر را مثلا متخصص کاهو یا متخصص نیشکر صدا می کردند. گروه من علاقه مند است که تاثیرات مرتبط به طبیعت را در مقابل تغذیه روی میکروب‌های مربوط به میزبان مطالعه کند و شما به طیف متنوعی از گیاهان میزبان نیاز دارید تا ببینید آیا میکروب‌ها در حال تکامل با میزبان خود هستند (طبیعت) یا نتیجه شرایط زیست محیطی (تغذیه) هستند.

اگر محققان طیف وسیعی از گونه‌های گیاهی را بررسی نمی‌کردند، احتمالا این نوع تحلیل نمی توانست انجام شود."

او می گوید پروفسور سوزان اشمیت از دانشکده کشاورزی و علوم غذایی پیشنهاد کرده که اطلاعات گردآوری شده از سواحل شنی کولولا از پارک ملی شنی Sunshine Coast استرالیا می تواند برای پاسخ به این مساله بسیار مناسب باشد.

این تحقیق، شامل طیف وسیعی از گونه‌های گیاهی در نزدیکی یکدیگر و در محیط‌های خاکی بسیار متفاوت است که به طبیعت اجازه می دهد در برابر مساله تکامل خود را نشان دهد.

شایان ذکر است که استرالیا یکی از معدود مکان‌هایی است که شما به نمونه‌های اصلی همه قلمرو گیاهان دسترسی دارید؛ مثلا شما نمی توانستید این طیف از گونه‌های تکامل یافته گیاهی را در اروپا شاهد باشید.

به کانال ایانا در تلگرام بپیوندید

پروفسور اشمیت می گوید کولولا به نحو مطلوبی از مجموعه ای در حال تکامل از سیستم‌های مختلف تپه ای شنی برخوردار بود که در طی چند صد هزار سال در نزدیکی هم تکامل یافته اند.

او می گوید: "ما نمونه‌هایی از ریشه و خاک از گیاهان بذری و غیر بذری، لیکوپادها، سرخس ها، پیازی‌ها و مخروطی‌ها تهیه و جوامع باکتریایی ساکن در آنها را بررسی کردیم."

در این مطالعه مشخص شد که ژنتیک گیاهان بر نحوه به کارگیری جوامع میکروبی در ریشه به شیوه ای هماهنگ با تکامل آن تاثیر دارد اما این امر نسبت به تاثیرات بزرگ تر محیطی در درجه دوم قرار می گیرد.

این مطالعه همچنین این استنتاج را تایید کرد که میکروب‌های موجود در ریشه در طی 400 میلیون سال تاریخ، با گیاهان زمین تکامل پیدا کرده اند.

پروفسور اشمیت می گوید یک تفاوت اساسی بین گیاهان و جانوران، توانایی محدود گیاهان در انتقال عمودی میکروارگانیسم‌ها بین نسل‌های بعدی است. او می گوید: "گیاهان همچنین قابلیت تحرک محدودی دارند و عموما در تمام عمر، در یک مکان خاص باقی می مانند؛ در نتیجه جوامع میکروبی مرتبط با گیاهان باید در وهله اول از محیط زیست بیرون کشیده شوند.

این تحقیق تازه که شباهت‌هایی با نتایج تحقیقات اخیر درباره اهمیت جوامع میکروبی در معده حیوانات دارد، شواهد خوبی در اختیار می گذارد مبنی بر اینکه رشد گیاه و قوت آن به میکروب‌های مطلوب بستگی دارد.

کشاورزان به طور روز افزون می خواهند بر روی میکروب‌های مفید سرمایه گذاری کنند تا محصولات خود را بهبود بخشند و علم می تواند به طراحی پروبیوتیک‌های موثر بر گیاه کمک کند تا با افزایش انعطاف پذیری آنها در برابر آفات، بیماری‌ها و استرس‌های محیطی و بهبود دسترسی آنها به مواد مغذی، محصولات را سالم تر، مقاوم تر و پر بازده تر سازند.

دانستن اینکه گیاهان، در ریشه خود، میزبان یک جامعه هستند گامی به سوی درک اصول روابط پیچیده بین میکروارگانیسم‌ها و گیاهان است.

ما اکنون باید دریابیم که میکروارگانیسم‌های موجود در ریشه، چه نقشی ایفا می کنند و چگونه می توانیم قابلیت آنها را در کشاورزی زیست محیطی تحت کنترل درآوریم."

این تحقیق که دکتر پاول دنیس، دکتر چانیارات پونگفو-لونهاینن و دکتر ریچارد براکین از دانشکده کشاورزی و علوم غذایی هم در آن مشارکت داشتند در مجله Nature Communications چاپ شده است./

ترجمه: محسن حدادی

L-960523-04