Tuzlu toprakiçin en büyük tehditlerden biri tarımdoğal olarak oluşan toprak şeklinde yeni bir çare olabilir bakteri izin veren bitkiler zor koşullar altında gelişmek için.
Çin Tarım Bilimleri Akademisi’nden Dr. Yanfen Zheng liderliğindeki uluslararası bir ekip, zorlu koşullarda bitkilerin hayatta kalma oranını artırmaya ilişkin bulgularını sundu. ortamlar yakın zamanda yayınlanan bir makalede Bilim Gelişmeleri.
Uluslararası ekip, araştırmalarında mısır, domates ve kolza tohumunun, daha önce bilinmeyen bir mekanizma nedeniyle genellikle kullanılamayan toprakta büyüdüğünü gösterdi. mikroplartarım için bir atılım.
Tuz ve Tarım
“Tarım arazilerinde tuz birikmesi, iklim değişikliği, sulama ve yükselen deniz seviyelerinin sebep olduğu büyük ve giderek kötüleşen bir sorundur.” dedi ortak yazar Prof Jonathan ToddDoğu Anglia Üniversitesi Biyolojik Bilimler Okulu ve Norwich Araştırma Parkı’ndaki Quadram Enstitüsü’nden. “Tuz bitki büyümesini boğuyor, köklere zarar veriyor ve hasatın tamamını ciddi şekilde etkileyerek küresel gıda kaynaklarını riske atıyor.”
Tarım bilimciler, bir bitkinin kökleri arasında yaşayan mikrop topluluğu olan kök mikrobiyomlarının, çevresel streslerle baş etmede önemli olduğunu uzun zamandır biliyorlardı, ancak ilgili mekanizmalar konusunda kararsız kaldılar.
Todd şöyle devam etti: “Bitkilerin tuzlu toprak koşullarında faydalı bakterileri topladığını ve bunun da onların fiziksel yapılarını ve dayanıklılıklarını güçlendiren iç değişiklikleri tetiklediğini gördük.” “Eğer bilim insanları bu doğal süreçten yararlanabilirlerse, bu, iklime dirençli tarımda yeni bir çağın başlangıcına işaret edebilir.”
Bitki Kök Mikrobiyomlarının Araştırılması
Uluslararası ekip, farklı toprak türleri ve bitki türlerinde çeşitli bitki kökü mikrobiyomlarını inceleyerek, yoğun tuzlu ortamlarda mısır, domates ve kolza tohumunun köklerine çekilen, doğal olarak oluşan bir tür toprak bakterisi olan psödomonadları belirledi. Araştırmacılar, çeşitli mahsullerdeki yüksek tuz içeriğinin ortak yönüne dikkat çekerek bunun basit bir tesadüften daha fazlası olduğu sonucuna vardılar ve bakterinin davranışının ardındaki genetik mekanizmaları analiz etmeye karar verdiler.
Todd, “Diğer mikroplarla karşılaştırıldığında psödomonadlar, sodyum taşıma sistemleri ve diğer stres direnci mekanizmaları da dahil olmak üzere yüksek tuz seviyelerini tolere etmelerine yardımcı olan özel genler taşıyor” dedi.
Daha sonra araştırmacılar, laboratuvarda ve gerçek toprak deneylerinde soya fasulyesi bitkilerine çeşitli psödomonad türlerini tanıttılar ve bakterilerin bitki köklerini kolonileştirdiğini ve bunun sonucunda sert, tuzlu ortamlarda büyümenin arttığını gözlemlediler. Bakteri alan soya fasulyesi bitkileri, almayanlara göre daha güçlü kök sistemleri, daha gelişmiş gelişim ve daha yüksek verim gösterdi.
Todd, “En şaşırtıcı şey, bakterilerin bitkilerin başa çıkmasına nasıl yardımcı olduğunu bulmaktı” dedi. “Onlarca yıldır bitkilerin tuzluluktan, sodyum seviyelerini kontrol ederek, yani zararlı tuzları dışarıda tutarak hayatta kaldıkları düşünülüyordu. Ancak bakterilerin, sodyum taşınmasını veya iyon dengesini etkilediğine dair hiçbir kanıt bulamadık.”
Lignin ve Tuz
Todd şöyle devam etti: “Bakteriler, bitkilerin tuzu doğrudan yönetmesine yardımcı olmak yerine, bitkinin lignin adı verilen bir maddeyi daha fazla üretmesini teşvik etti.” “Bakteri ile tedavi edilen bitkilerin kökleri, lignin içeriğinde önemli bir artış gösterdi; bazı ölçümler, tuz stresi altında yüzde 30’un üzerinde bir artış gösterdi.”
Sert, odunsu lignin, tuza karşı bir kalkan görevi görerek hassas dokuları zorlu bir ortama dayanacak şekilde güçlendirdi. Ne yazık ki lignin üretemeyen bitkilerde psödomonadlar hiçbir fayda sağlamadı. Keşfe dayanarak araştırmacılar, lignin sentezinde yer alan bitkilerdeki genleri belirlediler ve başarılı bir şekilde tuza dayanıklılık kazandırmak için bunları yapay olarak aşırı eksprese ettiler.
Todd, “Bu keşfin tarım için yeni olanaklar yaratmasını umuyoruz” dedi. “Halihazırda tuzluluktan etkilenen ve daha fazla tehdit altında olan geniş tarım arazileri göz önüne alındığında, mikrobiyal çözümler mahsul verimini korumak ve gıda güvenliğini sağlamak için önemli bir araç haline gelebilir.”
Kağıt, “Tuz Stresi Altındaki Bitkilerle İlişkili Pseudomonadlar, Gelişmiş Lignin Biyosentezi Yoluyla Soya Fasulyesinin Strese Adaptasyonunu Kolaylaştırır“diye ortaya çıktı Bilim Gelişmeleri 24 Haziran 2026’da.
Ryan Whalen The Debrief için bilim ve teknolojiyi ele alıyor. Tarih alanında yüksek lisans derecesine ve Kütüphane ve Bilgi Bilimi alanında yüksek lisans derecesine ve Veri Bilimi sertifikasına sahiptir. Kendisiyle [email protected] adresinden iletişime geçebilir ve onu Twitter’da @mdntwvlf adresinden takip edebilirsiniz.
Source link
