Kết quả trên tạp chí Nature Communications cho thấy vi khuẩn cố định đạm, cộng sinh có thể đảm bảo sự thống trị của các vi khuẩn trong đất do khả năng giao tiếp dựa trên tín hiệu của nó với vật chủ là cây họ đậu. Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng khi cây họ đậu cần nitơ, chúng sẽ gửi từ rễ vào các phân tử cụ thể trong đất, sau đó được vi khuẩn cộng sinh nhận biết để tạo ra một phân tử khác. Khi sự công nhận lẫn nhau này được thiết lập, cây trồng sẽ sửa đổi nhóm phân tử được tiết ra từ rễ và điều này sẽ ảnh hưởng đến vi khuẩn đất có thể phát triển trong vùng lân cận rễ của chúng.

Những cây như cây họ đậu có mối quan hệ đặc biệt với một số vi khuẩn trong đất. Những vi khuẩn này giúp cây phát triển trong đất không có nhiều nitơ bằng cách chuyển đổi nitơ từ không khí thành dạng có thể sử dụng được. Tùy thuộc vào lượng nitơ có sẵn trong đất, cây họ đậu có thể ở các trạng thái khác nhau: thiếu nitơ, hợp tác với vi khuẩn hoặc sử dụng nitơ từ các nguồn vô cơ như nitrat.

Sự cộng sinh với vi khuẩn cố định đạm trước đây đã được chứng minh là ảnh hưởng đến phần còn lại của vi sinh vật sống xung quanh rễ cây. Tuy nhiên, các nhà khoa học chưa biết rõ sự hợp tác này ảnh hưởng đến các vi khuẩn khác như thế nào và liệu nó có phụ thuộc vào lượng nitơ mà cây có hay không.

Trong nghiên cứu mới, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng quần thể vi khuẩn xung quanh rễ và trong vùng đất xung quanh có khả năng phản ánh về tình trạng nitơ của cây. Hơn nữa, người ta phát hiện ra rằng sự trao đổi tín hiệu giữa cây họ đậu và cây cộng sinh của nó đóng một vai trò quan trọng trong việc điều chỉnh cấu hình của các phân tử được tiết ra từ rễ, ảnh hưởng đến sự tập hợp của hệ vi sinh vật cộng sinh ở rễ.

Các kết quả cung cấp những hiểu biết có giá trị về sự tương tác phức tạp giữa dinh dưỡng nitơ và sự tập hợp hệ vi sinh vật rễ. Các phát hiện này nhấn mạnh tầm quan trọng của sự cộng sinh và dinh dưỡng nitơ trong việc hình thành các tương tác giữa thực vật và vi khuẩn, mang lại những ứng dụng tiềm năng trong nông nghiệp và tăng trưởng thực vật bền vững.

Thông qua nghiên cứu này, các nhà khoa học có thể trả lời các câu hỏi chính về dinh dưỡng nitơ và sự cộng sinh ảnh hưởng như thế nào đến tương tác giữa thực vật và vi khuẩn, cung cấp những hiểu biết có giá trị cho nền nông nghiệp bền vững.