Pszenica współpracuje z bakteriami i grzybami. Pomogli w tym ludzie
Azot jest dla roślin jednym z najważniejszych pierwiastków, ponieważ umożliwia im prawidłowy wzrost i rozwój. Nic zatem dziwnego w tym, że wiele samożywnych organizmów wykształciło „kreatywne” sposoby pozyskiwania tego składnika. Owadożerne gatunki, takie jak rosiczka, rosną zwykle na bardzo ubogich glebach, dlatego polują i pozyskują ten pierwiastek z rozłożonych ciał swoich ofiar. Rośliny motylkowate (np. strączki) znalazły natomiast inne rozwiązanie. Zamiast uśmiercać dawców życiodajnego składnika, zapraszają ich do swoich ciał i „oswajają” wewnątrz własnych komórek. W ten sposób doszło do wykształcenia bardzo ścisłej symbiozy – tzw. endosymbiozy pomiędzy strączkowcami a bakteriami, które potrafią wychwytywać wolny azot, a następnie – przekazywać go gospodarzowi.
Wiele roślin przekonało do podobnej współpracy nie bakterie, lecz grzyby. Strzępki tych cudzożywnych organizmów wnikają do komórek korzeni autotrofów i przekazują im azot lub fosfor, a w zamian otrzymują wysokoenergetyczne cukry pozyskane z fotosyntezy.
Uczeni z kilku angielskich, hiszpańskich i niemieckich uczelni założyli, że gdyby wzmocnić tego typu współprace u roślin uprawnych, to mogłyby one lepiej i skuteczniej wykorzystywać składniki gleby bez konieczności intensywnego nawożenia pól. A jest ono niekorzystne dla środowiska: prowadzi do zanieczyszczenia wód gruntowych, eutrofizacji zbiorników wodnych, spadku bioróżnorodności, a także degradacji gleby i zwiększenia emisji gazów cieplarnianych (nadmiar azotu w glebie może skutkować wyzwalaniem większej ilości podtlenku azotu: trzeciego po dwutlenku węgla i metanie najważniejszego gazu cieplarnianego).
Sięgnij do źródeł
Badania naukowe: Autoactive CNGC15 enhances root endosymbiosis in legume and wheat
Badacze spodziewali się, że klucz do sukcesu może się kryć w mechanizmach molekularnych inicjowanych głęboko w korzeniach roślin – w samych jądrach ich komórek. To właśnie one decydują o nawiązaniu lub odrzuceniu współpracy z innymi organizmami. Okazało się, że modyfikując działanie kanałów wapniowych w jądrach komórek korzeni pszenicy, można intensyfikować symbiozę tej rośliny zarówno z bakteriami, jak i grzybami. Naukowcy dowiedli również na drodze eksperymentalnej, że tak zmieniona pszenica jest w stanie prawidłowo rosnąć na polu i wykształcać tzw. brodawki korzeniowe – struktury zawierające bakterie azotowe, normalnie obserwowane głównie w strączkach. Dzięki temu roślina uprawna może pozyskać więcej składników odżywczych z ubogiej gleby.
Dziękujemy, że jesteś z nami. To jest pierwsza wzmianka na ten temat. Pulsar dostarcza najciekawsze informacje naukowe i przybliża najnowsze badania naukowe. Jeśli korzystasz z publikowanych przez Pulsar materiałów, prosimy o powołanie się na nasz portal. Źródło: www.projektpulsar.pl.