Biến đổi vi sinh vật rễ cải thiện sự tăng trưởng thực vật

Con người đã và đang nhân giống cây trồng cho đến khi chúng lớn hơn và nhiều chất dinh dưỡng hơn từ những ngày đầu của nông nghiệp, nhưng biến đổi di truyền không phải là cách duy nhất để tăng cường cây. Trong một bài nghiên cứu mới, hai nhà sinh học đã trình bày làm thế nào có thể biến đổi vi sinh vật trong đất để cải thiện tốc độ tăng trưởng thực vật, ngay cả khi các thực vật giống hệt nhau về mặt di truyền và không thể tiến hóa. Những vi sinh vật được lựa chọn một cách nhân tạo này sau đó có thể được truyền từ thế hệ cha mẹ sang thế hệ con cái.

Cây Arabidopsis. Ảnh: Vasiliy Koval / Fotolia

Chỉ mới có một vài nghiên cứu tìm hiểu tác động của việc lựa chọn vi sinh vật một cách nhân tạo. Trong phòng thí nghiệm của mình, các tác giả - Ulrich Mueller từ Đại học Texas ở Austin và Joel Sachs từ Đại học California, Riverside - đã phát hiện thấy kỹ thuật biến đổi vi sinh vật thành công ở cây Arabidopsis (một họ hàng gần của bắp cải và súp lơ xanh). Trong các thí nghiệm ở Arabidopsis, vi khuẩn từ rễ của cây được lấy ra bằng một bộ lọc và đem cho các cây khác phát triển từ hạt giống. Theo thời gian, các cây này - giống hệt nhau về mặt di truyền và do đó không thể tự mình tiến hóa - đã tăng trưởng tốt hơn do vi sinh vật của chúng được tiến hóa và cải thiện.

Các thử nghiệm về vi sinh vật microbiome có thể rắc rối và và ảnh hưởng đến khả năng sinh sản do sự phức tạp của việc chuyển giao toàn bộ quần thể vi khuẩn giữa các cây hoặc giữa động vật. Lý do mà cỏ và ong mật là vật thí điểm hấp dẫn là vì có thể tác động đến hệ vi sinh vật của chúng để chúng có thể di truyền. Bằng cách kiểm tra điều này trong các sinh vật có sự di truyền ổn định, sẽ dễ dàng hơn để xem xét ảnh hưởng của việc thêm vào các quần thể vi khuẩn cụ thể.

"Lựa chọn các vi sinh vật theo cách nhân tạo có thể là một cách rẻ hơn để giúp hạn chế bệnh trên thực vật và động vật so với thuốc trừ sâu và thuốc kháng sinh hoặc tạo ra các sinh vật biến đổi gen", Mueller cho hay. "Các phương pháp để tạo ra sự lựa chọn nhân tạo với vật chủ làm trung gian trên vi sinh vật gốc là một việc siêu đơn giản (tất cả những gì bạn cần là một xi lanh và một bộ lọc), và bất cứ người nông dân nào ở nơi đâu đều có thể làm điều này để biến đổi các vi sinh vật cụ thể cho từng vấn đề ở từng địa điểm mà nông dân muốn trồng cây lương thực".

Các tác giả được tài trợ bởi Quỹ Khoa học Quốc gia Mỹ.

Dostdongnai

(Nguồn Eurekalert)