Vi khuẩn trong đất giúp bảo vệ cây lúa không bị nhiễm asen và nấm
Jonathon Cottone - sinh viên trường Đại học Delaware đã nhận biết được các dấu hiệu cho thấy cây lúa đang bị bệnh: lá bị vàng đi, những tổn thương có hình tròn nhạt.
Jonathon Cottone hiện đang làm việc với Harsh Bais - Phó Giáo sư ngành khoa học thực vật và đất tại trường Đại học Delaware đang nghiên cứu để giúp cây lúa ứng phó với căng thẳng gia tăng.
Gần đây, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Delaware nhận thấy: khi cây lúa phải chịu nhiều mối đe dọa, trong đó có sự gia tăng hàm lượng độc tố asen trong nước và đất, cộng với một đợt bùng phát căn bệnh đạo ôn – cây lúa sẽ không trở thành vật bỏ đi.
Thay vào đó, các nhà nghiên cứu từ trường Đại học Delaware lần đầu tiên đã chỉ ra rằng: một sự kết hợp các vi khuẩn có lợi trong đất có thể áp dụng cho cây bị nhiễm để tăng khả năng phòng vệ tự nhiên của chúng, chống lại cả hai vấn đề đó.
"Chúng tôi muốn biết liệu có thể sử dụng một cách tiếp cận tổ hợp: một phối trộn các sinh vật giúp cây lúa chống lại hai căng thẳng cùng đồng thời tấn công chúng", Bais - từ phòng thí nghiệm tại Viện Công nghệ sinh học Delaware cho biết.
Trước đây, nhóm nghiên cứu của trường Đại học Delaware đã xác định hai loài vi khuẩn đã cứu nguy cho cây lúa khi cây bị tấn công. Hai vi khuẩn này sống trong rễ, đất xung quanh rễ cây.
Pseudomonas chlororaphis EA105 có thể kích hoạt phòng thủ hệ thống chống lại nấm gây bệnh đạo ôn hại lúa – căn bệnh tàn phá một lượng lúa gạo đủ để cung cấp cho khoảng 60 triệu người/năm. EA105 ức chế sự hình thành cấu trúc appressoria, có vai trò như một vòi bám áp, gây áp lực lên lá cây cho đến khi nó bị đâm thủng.
Loại vi khuẩn thứ hai là EA106 huy động một lá chắn sắt dạng mảng bám bắt đầu tích lũy ở rễ của cây lúa khi asen xuất hiện, ngăn hấp thu các chất độc một cách hiệu quả.
Trong các nghiên cứu trong phòng thí nghiệm với cây lúa trồng thủy canh, nhóm nghiên cứu Đại học Delaware đã xử lý cho cây lúa nhiễm asen, sau đó xử lý chúng bằng EA105 và EA106. Bảy ngày sau, họ cho các cây đó nhiễm bệnh đạo ôn. Họ đã kiểm tra phản ứng di truyền khi tích hợp asen, vi khuẩn có lợi, và bệnh do nấm gây ra. Các dữ liệu thu được cho thấy việc phối trộn vi sinh vật có thể tăng cường khả năng phòng vệ của cây, giúp cây không bị nhiễm asen và bệnh đạo ôn.
Nhưng có một số bất ngờ. Chẳng hạn như, các nhà nghiên cứu cho rằng nếu cây lúa đã hấp thụ asen thì độc tố đó có thể gây bất lợi cho nấm gây bệnh đạo ôn. Nhưng đó không phải là trường hợp này. Khả năng nấm gây bệnh đạo ôn chống chịu asen là một câu chuyện về sự tiến hóa, theo Bais. Các loại nấm ngày càng có khả năng kháng asen hơn theo thời gian.
Vậy các vi khuẩn có lợi như EA105 và EA106 có thể được áp dụng như thế nào để bảo vệ cây lúa? Xử lý hạt giống, hoặc phủ vi khuẩn, sẽ là biện pháp thực tế nhất trong việc tạo ra một sản phẩm hiệu quả về kinh tế, Bais nói.
K.P. - Mard, theo Sciencedaily.
Số lần xem: 1124
