Új jelölő molekulát találtak, ami megmutatja élnek-e gombák egy növény gyökerén

A természetben a növények egy kölcsönösen hasznos kapcsolatot építenek ki a gyökereiken élő gombákkal – a szimbiózisnak ezt a formáját nevezik mikorrhizának. A Kémiai Ökológiai Max Planck Intézet legújabb kutatásából kiderült, hogy a kapcsolatot a növényeinek levelében lévő anyagcsere termékek is mutatják.

Ezek a marker vegyületek lehetővé teszik a kutatók számára, hogy úgy vizsgálják a növények és a gombák kapcsolatát, hogy a növényeket ehhez nem kell elpusztítani. A kutatók szerint a módszer felhasználható arra, hogy olyan hatékony és stresszel szemben ellenálló növény variánsokat tenyésszenek ki, amikkel fenntarthatóbbá tehető a mezőgazdaság.

A növények és a gombák közötti kapcsolat az egyik legfontosabb tényező a szárazföldi növények fejlődéstörténetében. A szövetes növények több mint 70 százaléka alakított ki kapcsolatot ezzel a 400 millió éves gombával. A kölcsönösen hasznos együttélés keretében a növény jobban képes felszívni a talajban lévő ásványokat – például foszfátokat. Ezen felül a szimbiózis a növényt különböző biológiai és nem biológiai stresszforrásokkal szemben is ellenállóvá teszi – mint a rovar és baktérium kártevők és a szárazságok.

A növény nemesítők számára azért nagy jelentőségű a gomba, mivel a világ foszfát tartalékai korlátozottak. Azonban eddig a társulás vizsgálatához el kellet távolítani a növények gyökereit. Ez nem csak időigényes módszer, hanem a növényre nézve is igen pusztító.

A Max Planck Intézet és közreműködőik legújabb tanulmányában a kutatók olyan vegyületek felhalmozását látták a levelekben, melyek egyértelműen azt mutatják, hogy a gyökereket sikeresen kolonizálták a a mikorrhiza gombák. Azt már hosszú ideje tudják, hogy ezek a vegyületeket – blumenol C származékok – a gyökérben a sikeres kolonizálás után termelik csak, azonban eddig nem találtak olyan jelölő molekulát, ami a leveleknél is megbízható módon jelezné a társulást.

A kutatók ezért most a legérzékenyebb elérhető vizsgálati módszerekkel vizsgálták a mikorrhiza  kapcsolatban álló növények és a gombákkal kapcsolatot nem kiépített növények leveleit. Az eredmények arról számoltak be, hogy a blumenol származékok a levelekben is megbízható jelölő molekulák lehetnek, mivel azok a gyökerekből a növények más részeibe is eljutnak.

Annak ellenére, hogy az ökológiai kapcsolatok általában faj függőek, a kutatók mégis több különböző fajnál is megmutatták a blumenol  felhalmozódást a levelekben. Ennek a molekulának a széles körű elterjedtsége valószínűleg annak köszönhető, hogy a gombák és növények közötti szimbiózis már rendkívül öreg.

A vegyületek szerepétől függetlenül a kimutatásuk, egy könnyen alkalmazható módszert jelenthet a társulás vizsgálatára, amely a mikorrhiza szimbiózis kutatása mellet a növény nemesítésben is fontos szerepet játszhat majd.

A foszfátok egy fontos részét képezik a trágyáknak és emiatt nélkülözhetetlenek a mezőgazdaságban. Azonban a foszfátok egy korlátozottan elérhető erőforrás és főbb kitermelési helyszíneik problémás területekre esnek. A szakértők körében már most is felkapott téma az elkövetkező időszak foszfát hiánya által okozott problémák kezelése – amit ha nem megfelelően kezelnek, akkor akár világ méretű élelem gondokat is okozhat. Emiatt fontos, hogy olyan növényeket nemesítsenek, amellyel a lehető legjobban ki tudják használni a talajban rendelkezésre álló foszfátokat.

A kutatás következő lépésében a tudósok arra szeretnének választ adni, hogy milyen szerepe van a gomba kolóniák hatására felhalmozódó blumenolnak. Mindezen felül arra is keresik a választ, hogy a különböző növények gyökerein élő gombák, hogyan kommunikálnak egymással és milyen szerepe van ennek a kommunikációnak a növényre nézve.

Forrás: elifesciences.org

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

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