Cộng sinh kép với hai loài nấm rễ (arbuscular mycorrhizal fungi) giúp cây khỏe mạnh hơn
Khi cây và nấm đất hình thành mối quan hệ chặt chẽ, cả hai đều có lợi. Nhiều loài cây đã tăng cường hơn nữa sự hợp tác này bằng cách hình thành sự cộng sinh đồng thời với hai nhóm nấm rễ AMF khác nhau. Những cây này thích nghi tốt hơn với tình trạng thiếu nước và chất dinh dưỡng, đây là một đặc điểm quan trọng đối với ngành lâm nghiệp trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu.
Sự điều tiết chất dinh dưỡng và nước bởi nấm cộng sinh rễ arbuscular mycorrhizal fungi (AMF). Nguồn: DOI: 10.32604/phyton.2021.016512.
Mặc dù có hệ thống rễ khổng lồ nhưng cây thường không thể hấp thu đủ nước và chất dinh dưỡng từ đất để phát triển khỏe mạnh. Đó là lý do vì sao hầu hết các loài thực vật trên cạn đã hình thành mối quan hệ cộng sinh với nấm trong quá trình tiến hóa. Những loài nấm cộng sinh rễ AMF này thường quấn quanh rễ hoặc xâm nhập vào các tế bào rễ, hấp thu một phần đường do cây quang hợp tạo ra để làm nguồn năng lượng. Đổi lại, cây nhận được một số chất dinh dưỡng như phosphate, nitrate và nước từ nấm trong mối quan hệ cộng sinh “thực dụng” này.
Mối quan hệ cộng sinh kép giúp mở rộng môi trường sống
Sử dụng hơn 400 loài cây khác nhau trên thế giới làm cơ sở, các nhà nghiên cứu của Đại học Zurich (UZH) và Agroscope đã chỉ ra rằng nhiều loài cây đã tối ưu hóa hơn nữa hệ thống hợp tác này. Mặc dù hầu hết các loài cây chỉ hình thành mối quan hệ cộng sinh với một loài nấm rễ duy nhất, “một số loài thân gỗ lại tạo thành liên minh đồng thời với hai loài nấm cộng sinh rễ khác nhau”, Ido Rog từ Khoa Sinh học Thực vật và Vi sinh vật tại UZH cho biết.
Các nhà nghiên cứu ngày nay đã chỉ ra rằng “sự cộng sinh kép” này đã giúp cải thiện sức khỏe của cây, khiến cây ít nhạy cảm hơn với hạn hán và có khả năng thích nghi tốt hơn với tình trạng khan hiếm chất dinh dưỡng. “Nhờ đó, chúng có thể xâm chiếm một vùng lãnh thổ rộng lớn hơn so với những loài cây chỉ cộng sinh với một loại nấm duy nhất”, tác giả chỉnh Rog cho biết. Phạm vi địa lý rộng hơn và không gian sinh thái mở rộng mà những cây này chiếm giữ không phụ thuộc vào kiến trúc phát sinh loài và lịch sử tiến hóa của chúng.
Mối quan hệ cộng sinh kép giúp cây chịu nhiệt và hạn hán tốt hơn
Việc cộng sinh kép với hai loài nấm cộng sinh rễ AMF khác nhau làm tăng sự đa dạng nguồn dinh dưỡng mà cây nhận được vì hệ rễ của chúng bao phủ một phạm vi đất rộng hơn và có khả năng thích nghi với nhiều loại tính chất đất khác nhau. “Phát hiện của chúng tôi cho thấy rằng sự cộng sinh đa loài nấm đã trở thành một chiến lược giúp cây thích nghi tốt với điều kiện môi trường khắc nghiệt hơn, cho phép chúng xâm chiếm các hốc sinh thái nghèo dinh dưỡng và tồn tại trong khí hậu khắc nghiệt hơn”, giáo sư Marcel van der Heijden của UZH nói. Vì vậy, phân bố của các loài cây có quan hệ cộng sinh kép với nấm ở khu vực khô hạn thường nhiều hơn so với vùng ẩm ướt.
"Trong lĩnh vực lâm nghiệp, kiến thức này có thể hữu ích trong tương lai để lựa chọn các loài cây chuyên cộng sinh với hai loại nấm, vì chúng có khả năng thích nghi tốt hơn với sự ấm lên toàn cầu đang diễn ra và có thể được sử dụng để phục hồi hoặc phát triển rừng ở các vùng khí hậu khô hạn", giáo sư van der Heijden giải thích.
Nguyễn Thị Ánh Nguyệt - Hcmbiotech, theo Sciencedaily.
Số lần xem: 76
