نقش بالقوه و مزایای باکتری‌های غیرریزوبیایی موجود در ریشه‌های حبوبات

برای سال های بسیار تصور می شد که "ریزوبیا" تنها ارگانیسم نیتروژن آور برای ریشه های حبوبات است. با این حال، تنوع چشمگیری از جمعیت باکتری های "غیرریزوبیایی" که از خاک جذب می شوند و بر روی گره های ریشه که در جذب نیتروژن موثرند یافت می شوند، یک فیتومیکروبیوم (ریزاندامگان همزیست با گیاه) پیچیده را نشان می دهد که تعامل با آن احتمالا رفتار و سلامت گیاه میزبان را تحت تاثیر قرار می دهد.

به گزارش ایانا از وبسایت "ساینس دیلی"، تا امروز، مطالعات نسبتا کمی بر عملکرد این دیگر باکتری های وابسته به گره های ریشه ای انجام شده است. اما آیا آن ها به هر شکلی سودی برای همزیستی با "ریزوبیوم های" نیتروژن آور حبوبات دارند؟ یا این که آن ها انگل، آلوده کننده یا همکار هستند؟ این سوالات و سوالات شبیه به آن هستند که دکتر پیلار مارتینز-هیدالگو ( (Pilar Martine-Hidalgo و دکتر آن ام. هیرش ( Ann M. Hirsch ) از دانشگاه کالیفرنیا لس آنجلس ( (UCLA را برآن داشتند تا یک بررسی تحقیقی راه اندازی کنند.

نتیجه نهایی، یک مقاله بازبینی جامع با نام "ریزاندامگان همزیست با گره های ریشه: ریزوبیوم های نیتروژن آور تنها زندگی نمی کنند" بود.

این مقاله که به طور کامل در دسترس عموم است و در فیتوبیوم ها ( (phytobiomes ، یک مجله جدید در انجمن فیتوپاتولوژی آمریکا منتشر شده است، مطالعات مختلف در سراسر دنیا را که بر روی این باکتری کمتر شناخته شده که در گره های نیتروژن آور ریشه زندگی می کنند برجسته می کند. این مقاله همچنین شامل یک گفت وگوی جامع در مورد نقش احتمالی آن ها در جامعه باکتری ها و مزایای احتمالی آن ها برای گیاه میزبان یا "ریزوبیاهای" ساکن در گره ریشه ها نیز می شود.

به طور خلاصه، این بررسی یک مرکز بحث و تحقیق در مورد باکتری های غیر ریزوبیایی و تعاملات آن ها بر روی گره ریشه ها است که تحقیقات کشورهای مختلف را که در ایالات متحده امریکا اغلب دیده نشده یا در مورد ان ها چیزی ذکر نشده، برجسته می کند.

هیرش انتظار دارد که اطلاعات به دست آمده از این بررسی روزی منجر به استراتژی های مدیریت محصول از جمله استفاده از این باکتری های غیر ریزوبیایی نه تنها به عنوان نخبه های تثبیت کننده های نیتروژن بلکه هم چنین مهمتر از آن در ترکیب با ریزوبیاهای مطلوب شود. این رویکرد می تواند عملکرد ریزوبیاها یا مقاومت آن ها را افزایش دهد و منجر به شیوه های کشت جدیدی شود که تولید محصولات ارگانیک را گسترش می دهد و استفاده از کودها و آفت کش های شیمیایی را کاهش می دهد و خاک این سیاره را از بیشتر خراب شدن حفظ می کند.

هیرش می گوید: "این یک تغییر پارادایم است که در آن اکثر مردم در مورد همزیستی نیتروژن آورها به عنوان یک چیز پدیده چند ارگانیسمی نگاه نمی کنند". "اگرچه بسیاری از این ساکنان گره ها قادر به نیتروژن آوری نیستند، آن ها پتانسیل افزایش دادن میزان بقای حبوبات به ویژه تحت شرایط فشار زیست محیطی را دارند."

علاوه بر این، هیرش امیدوار است که این مقاله پژوهشگران را تشویق کند تا زمانی که تعامل بین ارگانیسم های درون میکروبیوم یک گیاه را بررسی می کنند تعصبات خود را کنار گذارند. هیرش می گوید: "تعامل بین ارگانیسم ها معمولا قلمرو بوم شناس محسوب می شود". "با ظهور دانش در مورد ژنوم انسان، زیست شناسان مولکولی، نسل شناسان، میکروب شناسان سایر دانشمندان در حوزه پزشکی و کشاورزی می آموزند که همه چیز به هم وابسته است."

در مورد این مفهوم از وابستگی متقابل، هیرش از یک بوم شناس گیاه معروف دی. اچ. جانسن ( D.H. (Janssen این جمله را که در سال ۱۹۸۵ نوشته نقل می کند: "گیاهان دل و روده خود را در بیرون از خود می پوشند."

هیرش می گوید: "او به ریشه اشاره کرده است". "بنابراین اگر ریشه دل و روده گیاه است، ما فکر می کنیم که گره های ریشه شبیه آپاندیس است. مانند آپاندیس، گره ها باکتری های خود را دوباره پر می کنند، مثلا در طول رشد در سال بعدی زمانی که "ریزوبیا" دوباره آغاز به شکل دادن به گره های ریشه ها می کند، این گره ها محل سکنی همان باکتری ها می شوند. این استراتژی شبیه احشاء درون انسان است که باکتری ها پس از یک دوره مصرف آنتی بیوتیک شدید از بدن پاک می شوند؛ باکتری های درون آپاندیس دوباره آن ها را وارد دل و روده می کنند."

با این حال، این را در ذهن داشته باشید که هنوز نه در مورد اینکه چگونه این دیگر باکتری های غیر "ریزوبیایی" وارد گره های ریشه می شوند و نه اینکه آن ها تا چه زمانی داخل خاک باقی می مانند اطمینان حاصل نکرده ایم."

مترجم: بهاران پدرام