Các loài vi sinh vật được tuyển chọn trong môi trường đất theo nhu cầu của hệ sinh thái

Đồ họa tóm tắt. Nguồn: Science of The Total Environment (2022). DOI: 10.1016/j.scitotenv.2022.156863.

Các vi sinh vật trong đất là động lực chính của các chức năng hệ sinh thái nhưng đặc điểm chức năng và những đóng góp đối với hệ sinh thái của chúng vẫn chưa được hiểu rõ. Điều quan trọng là phải hiểu cách các vi sinh vật đất cải thiện môi trường stress dinh dưỡng và duy trì hoạt động của chúng để hỗ trợ tính đa chức năng của hệ sinh thái trong các cánh rừng nhiệt đới.

Trong một nghiên cứu được công bố trên tạp chí Science of the Total Environment, các nhà nghiên cứu của Vườn Bách thảo Nhiệt đới Xishuangbanna (XTBG) thuộc Viện Khoa học Trung Quốc đã tìm cách đánh giá mô hình không gian của các gen chức năng kiểm soát chu trình nitơ (N) và phospho (P) đồng thời tìm ra những ảnh hưởng tiềm tàng của chúng lên quần xã thực vật trên cạn trong hệ sinh thái rừng nhiệt đới Xishuangbanna.

Các nhà nghiên cứu đã hướng tới những gen chức năng kiểm soát chu trình nitơ (N) như NirK, AOA và AOB (các chỉ thị phân tử để xác định chất khử nitơ và chất oxy hóa amoniac) và các gen chức năng PhoD kiểm soát chu trình phospho (các chỉ thị phân tử đánh giá sự khoáng hóa phospho hữu cơ).

Bằng cách thực hiện việc lấy mẫu đất rộng rãi và thu thập dữ liệu thực vật, các nhà nghiên cứu đã phát hiện sự biến đổi về mặt không gian với mức độ tối đa cho các gen PhoD, tiếp đến là NirK, AOA và AOB. Sự phong phú của gen PhoD có tương quan thuận với tỷ lệ N:P trong đất và chỉ có gen PhoD ảnh hưởng tích cực và trực tiếp đến sinh khối thực vật.

Họ cũng phát hiện các quần xã có gen PhoD cao hơn trong các điều kiện hạn chế phospho để cung cấp đủ lượng phospho sẵn có mà cây trồng cần để sinh trưởng và phát triển. Điều này cho thấy vi sinh vật đang được tuyển chọn trong môi trường đất theo nhu cầu của hệ sinh thái.

Theo Yang Xiaodong, thành viên của (XTBG) cho biết: “Sự kiểm tra các chức năng của vi sinh vật là cần thiết để xác định các cơ chế của vi sinh vật thực hiện các chức năng của hệ sinh thái (chu kỳ dinh dưỡng, khả năng chống căng thẳng, năng suất cây trồng, sự phân hủy rác), các chiến lược thích nghi của vi sinh vật với những xáo trộn như các điều kiện hạn chế chất dinh dưỡng và những đóng góp của chúng (hợp tác hoặc cạnh tranh) đối với quần xã thực vật”.

Ông cũng lưu ý nghiên cứu sơ bộ đã cải thiện sự hiểu biết về cách các gen chức năng liên kết với môi trường của vi sinh vật có thể đã được sử dụng để kiểm tra sức khỏe đất và những tác động tổng thể của nó đối với tính đa chức năng của hệ sinh thái.

Nguyễn Thị Kim Thoa theo Phys.org