Hạt giống chuyển vi khuẩn của chúng sang thế hệ tiếp theo

Các nhà khoa học đã và đang cân nhắc xem hệ vi sinh vật của thực vật là do tự nhiên hay do sự nuôi dưỡng. Nghiên cứu tại Đại học Stockholm được công bố trên tạp chí Environmental Microbiology cho thấy rằng những quả sồi chứa một lượng lớn vi sinh vật, và những cây sồi con được thừa hưởng hệ vi sinh vật của chúng từ những quả sồi này.

Abdelfattah, nhà nghiên cứu tại Khoa Môi trường Sinh thái và Khoa học Thực vật (DEEP) tại Đại học Stockholm cho biết: “Ý tưởng cho rằng hạt giống có thể là mối liên kết giữa các vi sinh vật trong cây mẹ và cây con của nó, nhưng đây là lần đầu tiên ai đó chứng minh được con đường lây truyền từ hạt đến lá và rễ của cây mới nổi.”

Các vi sinh vật được tìm thấy trên hạt giống thường có giá trị đối với cây trồng, thúc đẩy sự phát triển của nó và bảo vệ nó chống lại một số bệnh. Mỗi loài thực vật chứa đựng một cộng đồng vi sinh vật riêng biệt, với một số vi sinh vật sống trên bề mặt của chúng và một số vi sinh khác bên trong các mô của thực vật.

Phát hiện này cũng có nghĩa là vì các vi sinh vật từ hạt giống có mặt ở đó đầu tiên, chúng có thể tạo thành một rào cản ảnh hưởng đến sự xâm chiếm tiếp theo của các vi sinh vật khác từ môi trường. Thí nghiệm được thực hiện ở cây sồi, vì nó là một trong những loài cây phong phú nhất ở các khu rừng Thụy Điển và châu Âu.

Ahmed Abdelfattah nói: “Các vi sinh vật từ hạt giống cũng rất quan trọng đối với sức khỏe và hoạt động của cây trồng.”

Hồ sơ hóa thạch chỉ ra rằng thực vật đã liên kết với nấm và vi khuẩn – cấu thành nên hệ vi sinh vật – trong hơn 400 triệu năm. Một số loài mà các nhà khoa học tìm thấy trên hạt sồi đã được các nghiên cứu khác cho thấy có liên quan đến việc bảo vệ chống lại một số mầm bệnh thực vật, thúc đẩy tăng trưởng, cố định nitơ và khử độc hoặc phân hủy sinh học các chất ô nhiễm môi trường độc hại.

Việc chứng minh tính kế thừa trong điều kiện tự nhiên là một thách thức vì hạt giống tiếp xúc và phụ thuộc vào môi trường xung quanh khi chúng nảy mầm, đặc biệt là đất, là môi trường giàu vi sinh vật. Do đó, gần như không thể phân biệt được vi sinh vật nào thực sự đến từ hạt hay từ đất. Nhóm nghiên cứu đã sử dụng một thiết bị nuôi cấy mới để trồng cây sồi trong điều kiện không có vi khuẩn và giữ cho lá tách khỏi rễ. Điều này cho phép họ chắc chắn rằng các vi sinh vật đến từ hạt và họ có thể chứng minh rằng một số vi sinh vật trong hạt di chuyển đến rễ, và một số vi sinh vật khác di chuyển lên lá.

“Lá và rễ thực vật đã được biết đến là nơi chứa các cộng đồng vi sinh vật khác biệt, như một số nghiên cứu gần đây đã chỉ ra. Tuy nhiên, trong nghiên cứu này, chúng tôi rất ngạc nhiên khi thấy rằng điều đó cũng đúng ở giai đoạn đầu của quá trình phát triển thực vật và hạt giống có thể , ít nhất một phần, chịu trách nhiệm cho những khác biệt này, “Ahmed Abdelfattah nói thêm.

“Một số công ty nhân giống đang xem xét hệ vi sinh vật hạt giống trong các chương trình của họ với hy vọng tạo ra những siêu thực vật có gen tốt hơn và vi khuẩn tốt hơn. Một kỹ thuật được sử dụng là xử lý hạt giống bằng vi sinh vật có lợi với mục đích cuối cùng những vi sinh vật đó sẽ cư trú trên cây và phát huy tác dụng.

Bước tiếp theo của nhóm nghiên cứu bây giờ là xác định đâu là nguồn chính của hệ vi sinh vật – môi trường hay hạt giống.

Nguồn truyện:

Tài liệu do Đại học Stockholm cung cấp . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa về kiểu dáng và độ dài.

Tham khảo Tạp chí :

1. Ahmed Abdelfattah, Michael Wisniewski, Leonardo Schena, Ayco JM Tack. Bằng chứng thực nghiệm về sự kế thừa của vi sinh vật trong thực vật và các đường lây truyền từ hạt đến thực vật quyển và rễ . Vi sinh môi trường , 2021; DOI: 10.1111 / 1462-2920.15392