वनस्पती फंगल सिम्बायोसिस स्थापित करून कृषी उत्पादकता वाढवणे

अभ्यास एका नवीन यंत्रणेचे वर्णन करतो जे वनस्पती आणि बुरशी यांच्यातील सहसंबंधांमध्ये मध्यस्थी करते. यामुळे वाढीचे मार्ग मोकळे होतात शेती कमी पाणी, जमीन आणि रासायनिक खतांचा कमी वापर करणारी उत्तम लवचिक पिके घेऊन भविष्यात उत्पादकता वाढवणे.

वनस्पतींमध्ये एक जटिल आहे सहजीवन मायकोरायझल बुरशीशी संबंध. ही बुरशी वनस्पतींच्या मुळांभोवती एक आवरण बनवतात आणि सहजीवन संबंधात अनेक फायदे देतात. या संबंधामुळे वनस्पती विशेषत: फॉस्फरसचे पाणी आणि पोषक द्रव्ये वाढवते आणि त्या बदल्यात, वनस्पती बुरशीला खायला आणि वाढण्यासाठी कार्बन प्रदान करते. बुरशी वनस्पतींच्या मुळांवर खूप लांब पसरते आणि त्यामुळे मोठ्या प्रमाणात माती आता उपलब्ध आहे. जवळजवळ 80 टक्के वनस्पती प्रजातींमध्ये मुळांशी संबंधित मायकोरायझल बुरशी असते. हा संबंध सर्वात सर्वव्यापी आणि संबंधित वनस्पती-सूक्ष्मजंतू परस्परसंवाद आहे ज्याच्या अंतर्निहित यंत्रणा अद्याप शोधल्या जात आहेत.

8 जुलै रोजी प्रकाशित झालेल्या एका अभ्यासात निसर्ग वनस्पती, संशोधकांनी वनस्पती आणि बुरशी यांच्यातील प्रतिकात्मक संबंध सक्षम करण्यासाठी अनुवांशिक ट्रिगर शोधण्यासाठी जीनोमिक अनुक्रम, परिमाणात्मक अनुवांशिकता, उच्च कार्यक्षमता संगणन आणि प्रायोगिक जीवशास्त्र वापरले. त्यांनी निवडले अरबीडोप्सिस, एक वनस्पती जी नैसर्गिकरित्या ectomycorrhizal बुरशीशी संवाद साधत नाही एल. बायकलर. त्यांनी एक विशिष्ट जनुक ओळखले जे या वनस्पती आणि मातीतील बुरशी यांच्यातील सहजीवन संबंधांवर नियंत्रण ठेवण्याची शक्यता आहे. त्यानंतर, त्यांनी अनुवांशिकरित्या या वनस्पतीला नवीन आवृत्तीमध्ये अभियंता केले जे आता G-type lectin receptor-like kinase PtLecRLK1 प्रोटीन नावाचे प्रोटीन व्यक्त करते. रोपाला आता बुरशीने टोचले होते.

जी-टाइप लेक्टिन रिसेप्टर-सदृश किनेज PtLecRLK1 प्रथिने यांच्यातील सहजीवन संवाद मध्यस्थी करताना दिसतात. पॉप्युलस - एल. बायकलर तसेच ट्रान्सजेनिक अरेबिडोप्सिस - एल बायकलर प्रणाली जसे बुरशीने झाडाच्या मुळांच्या टोकांना आच्छादित केले आणि एक बुरशीचे आवरण बनते जे सहजीवन निर्मिती दर्शवते. एकाच जनुकाच्या बदलासह, एक नॉन-होस्ट अरबीडोप्सिस या symbiont साठी होस्ट मध्ये रूपांतरित केले.

सध्याचा अभ्यास सहजीवन वनस्पती-बुरशी संबंध कसा स्थापित केला जातो यावरील महत्त्वपूर्ण आण्विक पायरीचे वर्णन करतो. अनुवांशिक ट्रिगर्स शोधून हे नाते अधिक चांगल्या प्रकारे समजून घेतल्यास या प्रतिकात्मक संबंधाचा उपयोग प्रतिकूल परिस्थितीत झाडे वाढविण्यात सक्षम होण्यासाठी, किंवा पोषण आणि नायट्रोजनचे सेवन वाढवणे, रोगजनकांशी सामना करणे इ. संबंध ज्यांना कमी पाण्याची गरज असेल अशा पिके वाढवण्यास ते मदत करू शकते शेती जमीन, कमी रासायनिक खते, कीड आणि रोगजनकांना प्रतिकार करते आणि प्रति एकर अधिक उत्पादन देते.

***

स्त्रोत

Labbé, J et al. 2019. लेक्टिन रिसेप्टर-सदृश किनेजद्वारे वनस्पती-मायकोरिझल परस्परसंवादाची मध्यस्थी. निसर्ग वनस्पती. ५ (७): ६७६. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x