A trágyázás tönkreteszi a növény mikrobióta betegségek ellen védő képességét

Egy új, a növények levelein élő mikrobákat vizsgáló tanulmány szerint a trágyázás sebezhetőbbé teszi a növényeket a betegségekkel szemben.

A Kalifornia Egyetem biológusai felfedezték, hogy ha egy egészséges paradicsom mikrobiomját egy másik paradicsomra permetezik, akkor az megvédi őket a kórokozó baktériumoktól. Azonban ha a paradicsomokat korábban megtrágyázták, akkor az a védőhatás eltűnésével járt együtt, amit a növények levelein mért, megemelkedett kórokozószámok is alátámasztottak.

Amíg az nem teljesen egyértelmű, hogy a rosszindulatú baktériumok jelenléte a leveleken valójában megbetegíti-e a paradicsomokat, addig a tanulmányból egyértelműen látszik, hogy a trágyázás teljesen felborítja a leveleken élő mikro organizmusok egyensúlyát – ami lehetővé teheti a kórokozók növénybe jutását is.

“Ha megváltoztatjuk a növények tápanyag-környezetét, akkor ezzel alapjaiban befolyásoljuk a növény-mikrobióm interakcióit és a mikrobióm által biztosított védelmet is,” mondta Britt Koskella, a tanulmány rangidős szerzője.

A trágyázás hatása csupán az egyike volt a kutatás meglepő eredményeinek. A hasznos baktériumok permetezésének további vizsgálata szerint a kisebb dózisok gyakran hatásosabbak voltak, mint a nagy dózisú mikróbák permetezése.

A permetezéshez egy egészséges paradicsom leveleiről vett 12 baktériumfajból állították össze a mesterséges mikróbaközösséget, amit a paradicsomok permetezésére használtak.

“Azt találtuk, hogy a legnagyobb védelmet a leghígabb, legkevésbé koncentrált, legalacsonyabb dózisú közösség biztosította,” mondta Koskella. “Ez nem volt magától értetődő. A közepes dózis közepes védelmet biztosított, míg a legmagasabb dózis a legkisebb védelmet nyújtotta.”

Ennek okai még nem teljesen tisztázottak, de a felfedezések fontosak lehetnek, mivel több organikus gazdaság is fontolgatja a növények probiotikumokkal történő permetezésének lehetőségét – amitől a terméshozam és a kórokozókkal szembeni ellenállás javulását várják.

“A tény, hogy ezt az alacsony dózis/magas védelem hatást láttuk, arra utal, hogy a helyzet nem olyan egyszerű, hogy csak sok mikrobát kell szórnunk a növényekre,” közölte Koskella. “Rengeteg munkára van szükség, hogy megértsük, hogyan is alkalmazzuk a növényi probiotikumokat.”

A kutatás fő célja az volt, hogy kiderítsék, milyen hatásai vannak a növények föld feletti részén élő mikróba közösségeknek. A növények föld alatti részének bakteriális közösségeit már sokan vizsgálták, és megállapították, hogy a gyökereken élő jótékony baktériumok elősegítik a tápanyagok felvételét és a betegségekkel szemben is védelmet nyújthatnak. Ezért a kutatók kíváncsiak lettek, hogy a növények föld feletti részein élő baktériumoknak is hasonló hatásaik vannak-e.

A kutatás során a csapat az egyetem körül termesztett egészséges paradicsomok leveleiről vett baktériummintákat, hogy megállapítsa a közösségek összetételét. Ezután a kutatók zárt termőkamrákba ültettek paradicsomokat, melyeknek levelei így baktériumoktól mentesek voltak és bizonyos csoportokat különböző paradicsom földekről gyűjtött baktériumkolóniákkal permeteztek le. A növények levelét egyhetes korukban Pseudomonas syringae baktériumokkal oltották be, ami az egyik leggyakoribb, paradicsomokat sújtó betegségért felelős baktérium.

Az eredmények szerint a steril paradicsomokkal szemben a mikrobiótával rendelkező növények lényegesen ellenállóbak voltak a kórokozóval szemben, viszont a védettség szintje függött attól, hogy milyen bakteriális kolóniákat permeteztek a növényekre.

A kutatók elméletei szerint a levelek mikróbái hasonló védelmet nyújthatnak, mint például a bőrünkön élő bakteriális közösségek.

A valódi meglepetést viszont az okozta, hogy a kipermetezett mikróbák mennyisége lényeges különbségeket okozott a védelemben, viszont nem a várt módon.

Hogy többet tudjanak meg a jelenségről, mesterségesen létrehoztak egy 12 baktériumfajból álló közösséget, amit ezután eltérő koncentrációban permeteztek a növényekre, melyeket az előzőkhöz hasonlóan kórokozókkal oltottak be. A kísérletet többször is megismételték, hogy igazolják a felfedezést és az eredmények igazolták, hogy az alacsonyabb dózis valóban jobb védelmet biztosít.

A kutatók ezen felül az egyik vizsgálat során arra is rájöttek, hogyha a növényeket megtrágyázzák, akkor a permetezés elveszíti védelmező hatását.

A trágyázás hatásainak magyarázatára több elmélet is született, melyekből a legvalószínűbb a kutatók szerint, hogy a nagy mennyiségű tápanyag miatt egészségesebbek a levelek és így a jótékony baktériumoknak nem kell versenyezniük a kártékonyakkal a nyersanyagokért.

Az még mindig kérdéses, hogy a kolóniák hatása miért előnyösebb, ha kis mennyiségben permetezik őket, ezért már terveznek is olyan kísérleteket, melyekkel magyarázatot találhatnak a problémára. Mindezen felül a tanulmány jól példázza, hogy mennyire keveset is tudunk a növényeken élő baktériumokról annak ellenére, hogy azok fontos szerepet játszanak a növények életében.

Forrás: cell.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.