Tăng trưởng thực vật được xác định bởi những yếu tố như ánh sáng, nước, và hàm lượng dinh dưỡng. Tuy nhiên, để tìm ra các tác động của một yếu tố đặc biệt không phải lúc nào cũng dễ dàng như quan sát phản ứng của thực vật được trồng trong phòng tối so với việc chúng phản ứng thế nào dưới ánh sáng.

Trong một nghiên cứu được công bố trên số ra tháng 6 năm 2014 của tạp chí Ecology Letters, nhóm nghiên cứu do Thomas Mitchell-Olds của trường Đại học Duke và nhà thực vật học Jeff Dangl Đại học phía Bắc Carolina dẫn đầu đã tìm hiểu thêm về tác động của đất và đặc biệt là tác động của hệ vi sinh vật đất lên thời gian ra hoa của thực vật.  

Thời gian ra hoa của thực vật chịu ảnh hưởng của các yếu tố như nhiệt độ, lượng nước và tác nhân gây bệnh, nhóm nghiên cứu tự đặt ra câu hỏi rằng vi sinh vật có thể tác động đến kiểu hình của cây trồng hay không? Những nhà khoa học của Đại học Duke đã chọn Boechera stricta, là một loài gần gũi với cây mô hình Arabidopsis, họ đã thu thập các mẫu đất từ môi trường sống tự nhiên của B. stricta và phân lập các chủng VSV. Các vi khuẩn và vi khuẩn cổ được giải mã tại Viện Energy Joint Genome (DOE JGI) là một phần của dự án “Chương trình Khoa học Cộng Đồng 2012” với mục đích là tìm hiểu sự tương tác giữa Thực vật – Vi sinh vật và ảnh hưởng của VSV lên các kiểu hình phức tạp của thực vật.

Nghiên cứu này cũng là một phần của dự án Grand Challenge về hệ VSV cây trồng DOE JGI nhằm tìm hiểu mối quan hệ giữa thực vật và VSV vùng rễ và ảnh hưởng của rễ như thế nào đến sự tăng trưởng và phát triển của thực vật. Tại trường Đại học Duke, hạt giống Boechera được gieo trong các thùng chứa đất vô trùng và những thùng chứa đất vô trùng đã tiêm VSV. Các chủng VSV được phân lập tại 4 điểm môi trường tự nhiên (địa điểm thu thập mẫu được viết tắt như sau: “JAM” đối với điểm Jackass Meadow, “MAH” đối với điểm Thu lũng Mahogany, “PAR” đối với điểm Parker Meadow, and “SIL” đối với điểm Silver Creek).

Nhóm nghiên cứu đã phát hiện ra rằng VSV có ảnh hưởng đến thời gian ra hoa; ví dụ, hệ VSV đất được thu thập tại điểm MAH có thể trì hoãn thời gian ra hoa là 2 ngày. Khi so sánh quần thể VSV của điểm này với các điểm khác, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng: “Nhóm vi khuẩn Proteobacteria và vi khuẩn cổ Crenarchaeota thì phong phú hơn, còn nhóm Acidobacteria thì ít hơn, nhóm VSV thu thập tại MAH có khả năng làm chậm thời gian ra hoa hơn nhóm VSV thu thập tại JAM. Trong cùng 1 ngành với nhiều họ đã có sự khác nhau tương đối đa dạng giữa các hệ VSV được thu thập tại 2 điểm MAH và JAM. Những hệ VSV này hứa hẹn những nghiên cứu sâu thêm về ảnh hưởng của VSV đến thời gian ra hoa.

ThS. Mai Thanh Trúc theo jgi.doe.gov