Studien beskriver en ny mekanisme som formidler symbiontassosiasjonene mellom planter og sopp. Dette åpner muligheter for å øke landbruket produktivitet i fremtiden ved å dyrke bedre motstandsdyktige avlinger som krever mindre vann, jord og mindre bruk av kunstgjødsel.
Planter har et kompleks symbiotisk forhold til mykorrhizasopp. Disse soppene danner en kappe rundt planterøttene og gir flere fordeler under et symbiontforhold. Forholdet tillater økt vann- og næringsopptak av planten, spesielt fosfor, og til gjengjeld gir planten karbon til soppene å spise på og vokse. Soppene strekker seg ganske lenge ved planterøttene og dermed er større volum jord nå tilgjengelig. Nesten 80 prosent av alle landplantearter har en mykorrhizal sopp knyttet til røtter. Dette forholdet er den mest allestedsnærværende og relevante plante-mikrobielle interaksjonen som de underliggende mekanismene fortsatt undersøkes av.
I en studie publisert 8. juli i Naturplanter, brukte forskere genomisk sekvensering, kvantitativ genetikk, høyytelses databehandling og eksperimentell biologi for å finne genetiske triggere for å muliggjøre symbiontforhold mellom plante og sopp. De valgte Arabidopsis, en plante som naturlig ikke samhandler med ektomykorrhizal sopp L. bicolor. De identifiserte et spesifikt gen som mest sannsynlig vil kontrollere det symbiotiske forholdet mellom denne planten og sopp i jorda. Deretter konstruerte de denne planten gen til en ny versjon som nå uttrykker et protein kalt G-type lektinreseptorlignende kinase PtLecRLK1-protein. Planten ble nå inokulert med soppen.
G-type lektinreseptorlignende kinase PtLecRLK1-protein er sett å mediere en symbiotisk interaksjon mellom Populus – L. bicolor så vel som det transgene Arabidopsis – L bicolor systemer da soppen omslutter planterotspisser og danner en soppskjede som indikerer en symbiotisk formasjon. Med modifikasjon av et enkelt gen, en ikke-vert Arabidopsis ble omgjort til en vert for denne symbionten.
Den nåværende studien beskriver et viktig molekylært skritt på hvordan symbiotisk plante-sopp-assosiasjon etableres. Bedre forståelse av dette forholdet ved å finne genetiske triggere kan bidra til å bruke dette symbiontforholdet til å kunne dyrke planter under ugunstige forhold som trekk, eller øke ernæring og nitrogenopptak, håndtere patogener osv. Studien åpner for muligheter for å utvikle gunstig plante-mykorrhiza. forhold. Det kan hjelpe oss å dyrke avlinger som trenger mindre vann, mindre landbruket land, mindre kjemisk gjødsel, motstå skadedyr og patogener og produsere mer avling per dekar.
***
Source (s)
Labbé, J et al. 2019. Mediering av plante-mykorrhizal interaksjon ved en lektinreseptorlignende kinase. Natur Planter. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
