Bằng sự phát triển mối quan hệ cộng sinh với nấm, thực vật không chỉ tăng sức đề kháng bệnh hại mà còn góp phần cho canh tác nông nghiệp bền vững. Đây là kết luận từ một nghiên cứu mới của trường Đại học Gothenburg.

Hầu hết cây trồng có thể hình thành mối quan hệ cộng sinh với nấm để hấp thu các chất dinh dưỡng thiết yếu. Trong khi nấm có thể sử dụng carbohydrates tạo ra trong quá trình quang hợp của cây.

Loại hình cộng sinh này được gọi là “arbuscular mycorrhizas” (nấm rễ cộng sinh) và là chìa khóa quan trọng của canh tác nông nghiệp bền vững, cộng sinh giúp cây sử dụng tốt hơn nguồn lân (phốt phát) trong phân bón.

“Kiểu cộng sinh này rất quan trọng bởi vì sự rò rỉ hay rửa trôi của phốt phát từ các cánh đồng làm tăng sự ôxy hóa độc hại cho các sông, hồ và biển”, Giáo sư Cornelia Spetea Wiklund, khoa Sinh học và Khoa học môi trường, trường Đại học Gothengurg cho hay.

Sự cộng sinh giúp bảo vệ cây chống lại hạn hán và bệnh hại

Các nấm cộng sinh còn làm cho cây tăng tính chống chịu các bệnh hại hiện nay và các yếu tố môi trường như hạn hán.

Để hiểu rõ hơn làm thế nào để sử dụng tốt hơn quan hệ cộng sinh trong nông nghiệp, các nhà nghiên cứu đã tìm hiểu nguyên nhân làm tăng sức khỏe của cây. Cơ chế tìm thấy ở đây là nấm làm tăng nồng độ một số hormone của cây cả trong rễ và thân cây.

“Các nghiên cứu trên cây đậu Medicago truncatula cho thấy có sự tổng hợp và dấu hiệu tăng lên của hai hormone quan trọng trong những cây sống cộng sinh nấm rễ” nghiên cứu viên Lisa Adolfsson, khoa Sinh học và Khoa học môi trường, trường Đại học Gothengurg cho biết.

Hormone ABA là một trong những hormone làm tăng tính chịu hạn của cây, nhờ khả năng làm giảm sự bốc hơi nước qua lỗ khí khổng của lá. Hormone khác là Jasmonate giúp tăng cường sản xuất ra các chất thứ cấp giúp bảo vệ cây chống lại môi trường khắc nghiệt và bệnh hại.

Quan hệ cộng sinh có hiệu ứng nội tiết trong cây

Bằng cách đo lường nồng độ của các nhóm vật chất khác nhau trong thân cây họ đậu sống cộng sinh với nấm, kết hợp với kết quả phân tích đa dạng di truyền, các nhà nghiên cứu đã tìm ra nồng độ của các chất thứ cấp (flavonoids và terpenoids) tăng trong thân cây cùng với sự tăng của nồng độ hormone.

“Phát hiện thú vị này có thể giải thích tính chống chịu được tăng lên đối với các yếu tố khắc nghiệt và bệnh hại khác nhau”,  Spetea Wiklund nói.

Như vậy, kết quả chỉ ra rằng nấm cộng sinh có ảnh hưởng đến nồng độ hormone của cây trồng.

“Cây đậu Medicago truncatula được sử dụng làm đại diện (model) cho các cây họ đậu khác. Do đó, những phát hiện này được áp dụng đối với các loại cây trồng thương mại quan trọng như đậu nành", theo Adolffson.

Lê Thị Thanh theo Sciencedaily.