راهی برای پرورش گیاهان در خاک فقیر پیدا شده است

NP: درختچه استرالیایی به رشد گیاهان در خاک فقیر کمک می‌کند

به گزارش مجله خبری نگار، محققانی از ژاپن و استرالیا برای اولین بار به طور مفصل توضیح داده‌اند که چگونه هاکیای کرک‌دار (Hakea laurina)، درختچه‌ای همیشه سبز بومی جنوب غربی استرالیا، در خاک‌های بسیار کم فسفر زنده می‌ماند. این مطالعه در مجله New Phytologist (NP) منتشر شده است.

معلوم شد که این گیاه ریشه‌های خوشه‌ای - دسته‌های متراکمی از ریشه‌های کوچک نازک، شبیه به برس‌های بطری - ایجاد می‌کند. این ساختار‌ها به طور قابل توجهی سطح تماس با خاک را افزایش می‌دهند و مواد خاصی ترشح می‌کنند که به استخراج فسفر غیرقابل دسترس از محیط کمک می‌کنند.

دکتر هیروتسون یامادا، نویسنده اصلی این مقاله، گفت: «هدف ما درک چگونگی سازگاری هاکیا با کمبود فسفر بود. ما فرض کردیم که این گیاه از استراتژی‌های تخصصی برای ترشح اسید‌ها و آنزیم‌ها از طریق ریشه‌های خوشه‌ای خود استفاده می‌کند.»

دانشمندان با استفاده از تجزیه و تحلیل بیان RNA، ۴۲۱۰ ژن فعال را به طور خاص در ریشه‌های خوشه‌ای شناسایی کردند. این ژن‌ها شامل ژن‌های کدکننده ناقل‌های فسفات و آنزیم‌هایی بودند که اشکال آلی فسفر را تجزیه می‌کنند. پروتئین HalALMT۱ که قادر به آزاد کردن مالات، یک اسید آلی، به خاک است که باعث بهبود دسترسی به فسفر می‌شود و همزمان سمیت آلومینیوم، یک ماده مغذی رایج در خاک‌های اسیدی، را کاهش می‌دهد، مورد توجه ویژه قرار گرفت.

پروفسور جون واساکی توضیح داد: «ما ثابت کرده‌ایم که HalALMT۱ مالات را در خاک آزاد می‌کند و به‌ویژه در حضور آلومینیوم فعال است.»

علاوه بر این، ریشه‌های خوشه‌ای خاکیا فاقد غلاف سوبرین معمول در سایر گیاهان هستند که معمولاً انتشار مواد را محدود می‌کند. این امر به گیاه اجازه می‌دهد تا ترکیبات لازم را سریع‌تر و کارآمدتر در محیط آزاد کند.

این کشف سرنخ‌های مهمی برای کشاورزی ارائه می‌دهد: درک چگونگی مقابله هاکیا با کمبود فسفر می‌تواند به توسعه محصولاتی کمک کند که می‌توانند بدون نیاز به کود در خاک‌های فقیر رشد کنند.

دکتر یامادا می‌گوید: «این تازه آغاز کار است. برای به‌کارگیری این مکانیسم‌ها در عمل، باید چگونگی تشکیل ریشه‌های خوشه‌ای و نحوه‌ی «فعال‌سازی» آنها در گیاهان دیگر را بهتر درک کنیم.»

با توجه به کاهش ذخایر فسفر جهانی، چنین اکتشافاتی می‌تواند نقش کلیدی در توسعه کشاورزی پایدار و کارآمد برای آینده ایفا کند.

لینک کپی شد

اشتراک‌ گذاری