Undersøgelse beskriver en ny mekanisme, som formidler symbiontforbindelserne mellem planter og svampe. Dette åbner muligheder for at øge landbruget produktivitet i fremtiden ved at dyrke bedre modstandsdygtige afgrøder, der kræver mindre vand, jord og mindre brug af kunstgødning.
Planter har et kompleks symbiotisk forhold til mykorrhizasvampe. Disse svampe danner en kappe omkring planterødder, hvilket giver flere fordele under et symbiontforhold. Forholdet giver mulighed for øget vand- og næringsoptagelse af planten, især fosfor, og til gengæld giver planten kulstof til svampene til at fodre på og vokse. Svampene strækker sig ret længe ved planterødderne, og dermed er der nu adgang til større mængder jord. Næsten 80 procent af alle landplantearter har en mykorrhiza-svamp forbundet med rødder. Dette forhold er den mest allestedsnærværende og relevante plante-mikrobielle interaktion, hvis underliggende mekanismer stadig er ved at blive udforsket.
I en undersøgelse offentliggjort den 8. juli i Natur Planter, brugte forskere genomisk sekventering, kvantitativ genetik, high performance computing og eksperimentel biologi til at finde genetiske triggere for at muliggøre symbiontforhold mellem plante og svampe. De valgte Arabidopsis, en plante, som naturligt ikke interagerer med ectomycorrhizal svamp L. bicolor. De identificerede et specifikt gen, som sandsynligvis vil kontrollere det symbiotiske forhold mellem denne plante og svampe i jorden. Efterfølgende genmanipulerede de denne plante til en ny version, som nu udtrykker et protein kaldet G-type lectinreceptor-lignende kinase PtLecRLK1-protein. Planten blev nu podet med svampen.
G-type lectin receptor-lignende kinase PtLecRLK1 protein ses at mediere en symbiotisk interaktion mellem Populus – L. bicolor såvel som det transgene Arabidopsis – L bicolor systemer, da svampen omslutter planterodspidserne og danner en svampeskede, der indikerer en symbiotisk dannelse. Med modifikation af et enkelt gen, en ikke-vært Arabidopsis blev omdannet til en vært for denne symbiont.
Den aktuelle undersøgelse beskriver et vigtigt molekylært skridt på, hvordan symbiotisk plante-svampe-association etableres. Bedre forståelse af dette forhold ved at finde genetiske triggere kan hjælpe med at bruge dette symbiont forhold til at være i stand til at dyrke planter under ugunstige forhold som træk, eller øget ernæring og nitrogenoptagelse, håndtering af patogener osv. Undersøgelsen åbner op for muligheder for at udvikle gavnlig plante-mykorrhiza. relationer. Det kan hjælpe os med at dyrke afgrøder, som har brug for mindre vand, mindre landbruget jord, mindre kemisk gødning, modstå skadedyr og patogener og producere mere udbytte pr.
***
Kilde (r)
Labbé, J et al. 2019. Mediering af plante-mykorrhizal interaktion med en lectinreceptor-lignende kinase. Natur Planter. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
Kommentarer er lukket.