Studie popisuje nový mechanismus, který zprostředkovává symbiontní asociace mezi rostlinami a houbami. Tím se otevírají cesty ke zvýšení zemědělský produktivitu v budoucnosti pěstováním odolnějších plodin, které vyžadují méně vody, půdy a menší používání chemických hnojiv.
Rostliny mají komplex symbiotický vztah s mykorhizními houbami. Tyto houby tvoří pochvu kolem kořenů rostlin a poskytují četné výhody v rámci symbiontního vztahu. Tento vztah umožňuje rostlině zvýšený příjem vody a živin, zejména fosforu, a na oplátku rostlina poskytuje houbám uhlík, kterým se živí a rostou. Houby se u kořenů rostlin rozprostírají poměrně dlouho a tím je nyní přístupný větší objem zeminy. Téměř 80 procent všech druhů suchozemských rostlin má mykorhizní houbu spojenou s kořeny. Tento vztah je nejvšudypřítomnější a nejrelevantnější rostlinnou a mikrobiální interakcí, jejíž základní mechanismy se stále zkoumají.
Ve studii zveřejněné 8. července v Přírodní rostliny, vědci použili genomické sekvenování, kvantitativní genetiku, vysoce výkonné výpočty a experimentální biologii k nalezení genetických spouštěčů, které umožní symbiontní vztah mezi rostlinou a houbami. Vybrali si Arabidopsis, rostlina, která přirozeně neinteraguje s ektomykorhizní houbou L. bicolor. Identifikovali specifický gen, který s největší pravděpodobností řídí symbiotický vztah mezi touto rostlinou a houbami v půdě. Následně geneticky upravili tuto rostlinu do nové verze, která nyní exprimuje protein zvaný G-typ lektinového receptoru podobná kináza PtLecRLK1 protein. Rostlina byla nyní naočkována houbou.
Zdá se, že protein PtLecRLK1 kinázy typu G-lektinového receptoru zprostředkovává symbiotickou interakci mezi Populus – L. bicolor stejně jako transgenní Arabidopsis – L bicolor systémy, protože houba obaluje špičky kořenů rostlin a tvoří houbovou pochvu, což naznačuje symbiotickou formaci. S modifikací jednoho genu, nehostitel Arabidopsis byl přeměněn na hostitele tohoto symbionta.
Současná studie popisuje důležitý molekulární krok k tomu, jak se vytváří symbiotická asociace rostlina-houba. Lepší pochopení tohoto vztahu nalezením genetických spouštěčů může pomoci využít tento vztah symbiontů k tomu, abyste byli schopni pěstovat rostliny v nepříznivých podmínkách, jako je průvan nebo zvýšení příjmu výživy a dusíku, jednání s patogeny atd. Studie otevírá cesty k vytvoření prospěšných rostlinných mykorhizních vztahy. Může nám pomoci pěstovat plodiny, které budou potřebovat méně vody, méně vody zemědělský půdy, méně chemických hnojiv, odolávat škůdcům a patogenům a produkovat vyšší výnos na akr.
***
Zdroje)
Labbé, J a kol. 2019. Zprostředkování interakce rostlina-mykorhizní kinázou podobnou lektinovému receptoru. Přírodní rostliny. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
