კვლევა აღწერს ახალ მექანიზმს, რომელიც შუამავლობს მცენარეებსა და სოკოებს შორის სიმბიონურ კავშირებს. ეს ხსნის გაზრდის გზებს სოფლის მეურნეობის პროდუქტიულობა მომავალში უკეთესი გამძლე კულტურების მოყვანით, რომლებიც საჭიროებენ ნაკლებ წყალს, მიწას და ქიმიურ სასუქების ნაკლებ გამოყენებას.
მცენარეებს აქვთ კომპლექსი სიმბიოტიკური ურთიერთობა მიკორიზულ სოკოებთან. ეს სოკოები ქმნიან გარსს მცენარის ფესვების გარშემო, რაც უზრუნველყოფს მრავალ სარგებელს სიმბიონური ურთიერთობის პირობებში. ეს ურთიერთობა მცენარის მიერ წყლისა და საკვები ნივთიერებების გაზრდის საშუალებას იძლევა, განსაკუთრებით ფოსფორის და სანაცვლოდ, მცენარე ნახშირბადს აძლევს სოკოებს, რომ იკვებონ და გაიზარდონ. სოკოები საკმაოდ დიდხანს ვრცელდება მცენარის ფესვებზე და, შესაბამისად, ახლა უფრო დიდი მოცულობის ნიადაგია ხელმისაწვდომი. მიწის მცენარეთა ყველა სახეობის თითქმის 80 პროცენტს აქვს მიკორიზული სოკო, რომელიც დაკავშირებულია ფესვებთან. ეს ურთიერთობა არის ყველაზე გავრცელებული და შესაბამისი მცენარე-მიკრობული ურთიერთქმედება, რომლის ძირითადი მექანიზმები ჯერ კიდევ შესწავლილია.
კვლევაში, რომელიც გამოქვეყნდა 8 ივლისს ქ ბუნების მცენარეებიმკვლევარებმა გამოიყენეს გენომიური თანმიმდევრობა, რაოდენობრივი გენეტიკა, მაღალი ხარისხის გამოთვლები და ექსპერიმენტული ბიოლოგია გენეტიკური ტრიგერების მოსაძებნად მცენარესა და სოკოებს შორის სიმბიონური ურთიერთობის გასააქტიურებლად. მათ აირჩიეს არაბმცენარე, რომელიც ბუნებრივად არ ურთიერთქმედებს ექტომიკორიზულ სოკოსთან L. ბიკოლორი. მათ დაადგინეს კონკრეტული გენი, რომელიც ყველაზე მეტად აკონტროლებს სიმბიოზურ ურთიერთობას ამ მცენარესა და სოკოებს შორის ნიადაგში. შემდგომში მათ გენეტიკური ინჟინერიით შექმნეს ეს მცენარე ახალ ვერსიაში, რომელიც ახლა გამოხატავს ცილას სახელწოდებით G ტიპის ლექტინის რეცეპტორის მსგავსი კინაზა PtLecRLK1 ცილა. მცენარე ახლა სოკოთი იყო დანერგილი.
G- ტიპის ლექტინის რეცეპტორის მსგავსი კინაზა PtLecRLK1 ცილა შუამავალია სიმბიოზურ ურთიერთქმედებაში. Populus – L. bicolor ასევე ტრანსგენური Arabidopsis – L ბიკოლორი სისტემები, რადგან სოკო ფარავს მცენარის ფესვების წვეროებს და ქმნის სოკოვან გარსს, რაც მიუთითებს სიმბიოზურ ფორმირებაზე. ერთი გენის მოდიფიკაციით, არა მასპინძელი არაბ გადაკეთდა ამ სიმბიონტის მასპინძლად.
მიმდინარე კვლევა აღწერს მნიშვნელოვან მოლეკულურ ნაბიჯს იმის შესახებ, თუ როგორ იქმნება სიმბიოტური მცენარე-სოკოების ასოციაცია. ამ ურთიერთობის უკეთ გაგება გენეტიკური გამომწვევი მიზეზების გამოვლენით შეიძლება დაგეხმაროთ ამ სიმბიონური ურთიერთობის გამოყენებაში, რათა შევძლოთ მცენარეების გაშენება არახელსაყრელ პირობებში, როგორიცაა ნაკაწრი, ან კვების და აზოტის ათვისების გაზრდა, პათოგენებთან გამკლავება და ა.შ. ურთიერთობები. ის დაგვეხმარება კულტურების მოყვანაში, რომლებსაც ნაკლები წყალი დასჭირდებათ, ნაკლები სოფლის მეურნეობის მიწა, ნაკლები ქიმიური სასუქები, ეწინააღმდეგება მავნებლებსა და პათოგენებს და უფრო მეტ მოსავალს იძლევა ჰექტარზე.
***
წყარო (ებ) ი
Labbé, J et al. 2019. მცენარე-მიკორიზული ურთიერთქმედების მედიაცია ლექტინის რეცეპტორის მსგავსი კინაზას მიერ. ბუნება მცენარეები. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
