​Phát hiện mới có thể mang lại lợi ích cho nông dân trên toàn thế giới

Các nhà khoa học thực vật của Đại học Guelph lần đầu tiên đã chỉ ra cách một loại cây trồng cổ xưa kết hợp với vi khuẩn có ích để chống lại một bệnh nhiễm nấm tàn phá, một phát hiện có thể giúp ích cho hàng triệu nông dân kiếm sống qua ngày và vật nuôi ở các nước đang phát triển.

Ảnh: Đại học Guelph

Phát hiện có thể cũng chỉ ra cách hướng tới một phương pháp xử lí tự nhiên để ngăn ngừa mầm bệnh trong các loại cây trồng quan trọng khác khắp địa cầu, bao gồm bắp và lúa mỳ, tác giả cao cấp của nghiên cứu Manish Raizada cho biết.

Manish Raizada đã làm việc với tác giả dẫn đầu Walaa Mousa và nhà khoa học Victor Limay-Rios cùng các nhà nghiên cứu tại ở California.

Báo cáo nghiên cứu mô tả một cơ chế phòng vệ mới lạ cho phép cây trồng phối hợp với vi khuẩn có tên endophyte sống trong rễ cây để chống lại nấm Fusarium graminearum. Loại nấm này tạo ra độc tố có thể gây bệnh cho người và vật nuôi.

Vi khuẩn M6 sống trong rễ cây kê chân vịt, một loại cây trồng ngũ cốc được nông dân nghèo ở vùng châu Phi và Nam Á trồng. Hàng triệu người sống dựa vào cây trồng được thuần chủng ở Đông Phi khoảng năm 5000 trước Công nguyên này. Giống cây này từ lâu được biết đến với khả năng kháng bệnh nấm.

Qua quan sát kính hiển vi, Mousa đã biết cách thức cơ chế này hoạt động. Cảm nhận được mầm bệnh gần rễ cây trồng, vi khuẩn đi vào đất và nhân lên thành hàng triệu tế bào hình thành một hàng rào bảo vệ trên bề mặt rễ.

Ông cho biết, thậm chí ấn tượng hơn, rễ tơ của cây trồng sinh trưởng gấp nhiều lần chiều dài bình thường của chúng. Giống như các lớp trong bánh lasagna, rễ tơ và các tế bào vi khuẩn hình thành một chiếc thảm dày đặc bẫy nấm. Mousas phát hiện các sản phẩm tự nhiên của vi khuẩn endophytic này sau đó sẽ tiêu diệt nấm.

Ví quá trình này như hệ miễn dịch của động vật, Raizada cho biết: “Đây có vẻ là một cơ chế phòng vệ mới đối với thực vật”. Ông so sánh cơ chế này với hệ miễn dịch ở người với các tế bào thực vật bất động “tuyển mộ” các vi khuẩn di động để tìm và diệt mầm bệnh.

Các nhà nghiên cứu tin rằng cơ chế này là một dạng chạy đua vũ trang tiến hóa giữa tổ tiên châu Phi của cây kê chân vịt và nấm Fusarium. Nấm này có thể tạo ra một loại kháng sinh chống lại M6 mà vi khuẩn đã phát triển khả năng kháng sau đó, Raizada cho biết.

Ông cho hay phát hiện có thể giúp các công ty nông nghiệp phát triển các phương pháp xử lí hạt giống bằng M6 để bảo vệ các loại cây trồng dễ bị tổn hại hơn và được trồng rộng rãi khỏi bệnh nấm. Nông dân đã mất hàng triệu đô la để đối phó các loại bệnh cây trồng như Fusarium.

Đại học Guelph đã cấp phép kết quả của phòng thí nghiệm cho một công ty nông nghiệp khởi nghiệp để tìm công dụng tiềm năng trong các loại cây trồng này. Vi khuẩn hiện đang được thử nghiệm trên bắp và lúa mỳ Canada. Nhóm phát hiện M6 cũng chống lại các loại nấm khác.

Ông cho biết, nghiên cứu chỉ ra tầm quan trọng của kiến thức và thói quen canh tác bản xứ. “Loại cây trồng này nên được tìm hiểu và đánh giá”.

LH - Dostdongnai, theo Phys.org