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.
Plants have a complex 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, researchers used genomic sequencing, quantitative genetics, high performance computing and experimental biology to find genetic triggers to enable symbiont relationship between plant and fungi. They chose 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
