Vi khuẩn cộng sinh vùng rễ có thể là chìa khóa để tạo ra cây trồng có sức khỏe tốt hơn

Một nghiên cứu của Đại học Rutgers phát hiện ra vi khuẩn cộng sinh sống trong tế bào rễ có thể được quản lý để tạo ra các loại cây trồng có sức khỏe tốt hơn mà cần ít phân bón hơn. Nguồn: Đại học Rutgers -New Brunswick.

Một nghiên cứu của Đại học Rutgers phát hiện ra rằng vi khuẩn cộng sinh sống trong tế bào rễ có thể được quản lý để tạo ra các loại cây trồng có sức khỏe tốt hơn mà cần ít phân bón hơn.

Nghiên cứu này đã được đăng trên tạp chí Microorganisms.

Vi khuẩn kích thích sự phát triển của tế bào rễ ở hầu hết các loài thực vật hình thành lông hút của rễ, vì vậy các nhà nghiên cứu đã kiểm tra các tương tác hóa học giữa vi khuẩn bên trong tế bào rễ và tế bào gốc.

Họ phát hiện ra rằng vi khuẩn được mang trong hạt và được hấp thụ từ đất, sau đó được đưa vào tế bào rễ, nơi vi khuẩn sản xuất ethylene, một loại hormone tăng trưởng thực vật làm cho tế bào rễ phát triển lông hút của rễ. Khi lông hút của rễ mọc lên, nó sẽ đẩy một số vi khuẩn trở lại đất, sau đó những vi khuẩn còn lại trong lông hút của rễ sẽ tái tạo và kích hoạt một đợt tăng trưởng cứ sau 15 phút cho đến khi các sợi lông phát triển hoàn toàn.

Ethylene cũng là một chất điều hòa sinh trưởng “Căng thẳng” giúp cho thực vật thích nghi và trở nên chống chịu tốt hơn với các tác động oxy hóa, bao gồm nhiệt, đất nhiễm mặt, kim loại nặng và “Căng thẳng” do biến đổi khí hậu gây ra.

Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng ethylene kích hoạt các tế bào rễ tiết ra superoxit lên vi khuẩn trong tế bào rễ, khiến vi khuẩn tạo ra nitrit oxit có tác dụng giải độc superoxit. Nitrit oxit kết hợp với superoxit để tạo thành nitrat được các tế bào rễ hấp thụ. Trong tiến trình này, vi khuẩn trong tế bào rễ làm cho lông hút của rễ phát triển và cung cấp nitơ và các chất dinh dưỡng khác cho tế bào rễ.

Đồng tác giả của nghiên cứu, James White, giáo sư tại Khoa Sinh học Thực vật thuộc Trường Môi trường Khoa học Sinh học tại Đại học Rutgers - New Brunswick cho biết các nghiên cứu này cho thấy hệ vi sinh vật của thực vật rất quan trọng đối với sự phát triển tế bào thực vật, đặc biệt là sự phát triển tế bào rễ và cung cấp chất dinh dưỡng. Việc sử dụng vi khuẩn trong thực vật có thể cho phép trồng các loại cây trồng phát triển tốt hơn và chống chịu được căng thẳng trong điều kiện sử dụng phân bón ít hơn, và do đó sẽ giảm ảnh hưởng đến môi trường do việc bón thừa phân bón dẫn đến tình trạng thất thoát chất dinh dưỡng. Hơn nữa, với các loại vi khuẩn phù hợp cây trồng có thể sẽ giúp sản xuất ra các loại cây trồng có khả năng chống lại căng thẳng oxy hóa bởi biến đổi khí hậu. Do đó, các nhà khoa học tin rằng có thể sản xuất các loại cây trồng có sức khỏe tốt hơn và có khả năng phục hồi cao hơn trong điều kiện “Căng thẳng” của biến đổi khí hậu.

Mai Thanh Trúc theo Phys.org