دانشمندان بر این باورند که میکروب‌های خاک نقش مهمی را در این امر ایفا می‌کنند. برداشت‌های بسیار از ذرت و دیگر غلات اصلی به یک پدیده مرموز به نام قدرت هیبرید متکی است. وقتی که گونه‌های بسیار خالص با هم آمیزش می‌کنند، فرزندان آن‌ها بلندتر، قوی‌تر و دارای دانه های بیشتری خواهند بود. اکنون، محققان گزارش می‌دهند که این قدرت به نوعی تحت‌تاثیر میکروب‌ها در خاک است، شاید از طریق سیستم ایمنی گیاه.
به گزارش سرویس تحقیقات علمی آژانس خبری تکنا، پروفسور ژیل الدروید (Mr Giles Oldroyd) متخصص ژنتیک گیاهی در دانشگاه کمبریج که در این تحقیق شرکت نداشت، می‌گوید: «این یافته بسیار جالبی است. تعجب می‌کنم که تا به حال این موضوع بررسی نشده بود.» چارلز داروین یکی از اولین محققانی بود که قدرت ترکیبی را توصیف کرد. در اوایل قرن بیستم، زیست‌شناسان شروع به استفاده از این اثر در کشاورزی از طریق ایجاد رده های والدین درون زاد که بذر هیبرید تولید می‌کردند، کردند. در دهه ۱۹۴۰، تقریبا همه کشاورزان در ایالات‌متحده در حال کاشت ذرت هیبرید بودند، و میزان محصولات چند برابر شده بود.
متخصصین ژنتیک چندین نظریه در مورد علت قدرت هیبرید ارائه کرده‌اند، اما هیچ توضیح قطعی ارائه نشده است. مگی واگنر، متخصص ژنتیک گیاهی در دانشگاه کانزاس، لورنس، و همکارانش در این فکر بودند که آیا میکروب‌ها ممکن است در این امر دخیل باشند یا خیر. ارگانیزم های کوچک می‌توانند تاثیر زیادی بر گیاهان داشته باشند. به عنوان مثال، برگ‌ها و ریشه‌ها اغلب توسط جوامع باکتری‌ها و قارچ‌های مفید کلونیزه می‌شوند که به حفاظت از گیاه در برابر بیماری‌های ناشی از میکروب‌ها کمک می‌کنند. برخی از محصولات، مانند سویا و بقولات دیگر، میزبان میکروب‌هایی هستند که به آن‌ها نیتروژن را که یک ماده مغذی ضروری گیاهی است، می‌دهند، که کشاورزان در غیر این صورت باید آن را با کود به گیاه بدهند.
سال گذشته، واگنر و همکارانش یک سرنخ جالب در یک مطالعه میدانی یافتند. آن‌ها کشف کردند که برگ‌ها و ریشه‌های ذرت هیبرید تجمعات میکروبی متفاوتی نسبت به گونه‌های درون زاد ذرت دارند. وقتی زمستان فرا رسید و مزارع در حال آیش بودند، واگنر سعی کرد این یافته را با یک آزمایش آزمایشگاهی تکرار کند. محققان دانه‌ها را در کیسه‌های ماده‌ای مانند خاک کاشته بودند که برای کشتن تمام میکروب‌ها استریل شده بود. سپس آن‌ها یک تجمع ساده از باکتری‌های خاک متشکل از هفت سویه که برای کلونیزه کردن ریشه‌های ذرت شناخته می‌شوند را به برخی از کیسه‌ها اضافه کردند، در حالی که بقیه را استریل رها کردند. وقتی میکروب‌ها وجود داشتند، همانطور که انتظار می‌رفت، هیبریدها بهتر از یک واریته درون زاد رشد کردند و ریشه آن ۲۰ % بیشتر وزن داشت. با این حال، با کمال تعجب، گیاهان ذرت هیبرید و درون زاد در خاک استریل هم اندازه رشد کردند، آن‌ها این اتفاق را این ماه در «پیشرفت های آکادمی ملی علوم» گزارش دادند. وزن ریشه‌ها و جوانه‌های آن‌ها تفاوت چندانی نداشت.
این یافته زمانی که دانشمندان آزمایش را با اضافه کردن یک مجموعه کامل از میکروب‌ها، گرفته‌شده از خاک، به برخی از کیسه‌های استریل تکرار کردند، ثابت شد. اولدروید می‌گوید: «نتایج متقاعد کننده به نظر می‌رسند.» نکته مهم آن؟ واگنر می‌گوید: «چیزی در مورد هیبرید بودن باعث می‌شود که گیاهان تعامل متفاوتی با میکروب‌ها داشته باشند.» براساس برخی از نتایج، این تیم فکر می‌کند که میکروب‌ها باعث تاخیر در رشد درون زادها می‌شوند، و توانایی رشد خاصی به هیبریدها نمی دهند.
دلیل آن می‌تواند این باشد که سیستم ایمنی موجودات زنده به میکروب‌های خوش‌خیم بیش از حد واکنش نشان می‌دهد و رشد آن‌ها را به خطر می‌اندازد. (آزمایش شامل هیچ گونه عامل بیماری زا نبود.) به همین ترتیب، گیاهان هیبریدی بهتر می‌توانند در برابر عوامل بیماری زای ضعیف در خاک دفاع کنند. واگنر می‌گوید: «ما کارهای زیادی را برنامه‌ریزی کرده‌ایم تا این ایده را دنبال کنیم.»
اولدروید می‌گوید که نتایج، الزام پرورش دهندگان گیاه را برای مطابقت ژنتیکی محصولات با تجمعات میکروبی که با آن‌ها زندگی می‌کنند را برجسته می‌کند. کورنه پیترز، زیست‌شناس گیاهی در دانشگاه اوترخت افزود: این یافته‌ها اهمیت درک نقش میکروب‌های خاک در سودمندتر و پایدارتر کردن کشاورزی را نشان می‌دهند. «این امر بسیار نویدبخش است.» برای دیدن دیگر خبرها به صفحه اخبار علمی آژانس خبری تکنا مراجعه کنید.
techna.news/soil-microbes-play-role-about-corn-grow-so-well.html
منبع : منبع
10th November 24