باکتری‌های مناطق بیابانی از گیاهان در برابر سمیت نمک حفاظت می‌کنند
- منتشر شده در چهارشنبه, 16 بهمن 1398 06:13
باکتری‌های جداشده از صحرای عربستان، خواص ویژه‌ای در تحریک رشد گیاه از خود نشان داده‌اند، که ممکن است آنها را به عنوان کود زیستی مفید سازد. باکتری‌ها باعث تغییرات مولکولی در گیاهان می‌شوند، به‌نحوی که منجر به کاهش انتقال یون‌های سدیم و افزایش انتقال یون‌های پتاسیم به شاخه‌های گیاهان می‌شوند. به این ترتیب، باکتری‌ها گیاهان را از مسمومیت با نمک محافظت می‌کنند و به آنها کمک می‌کنند تا مواد غذایی مورد نیاز خود را به‌دست آورند.
معمولاً کویرها و صحراها، به ویژه صحراهای موجود در عربستان صعودی، هرگز از نظر پتانسیل برای کشاورزی مورد بررسی قرار نگرفته‌اند. بسیاری از مردم بر این باورند که صحراها و بیابان‌ها قابلیت زندگی ندارند، این در حالی است که بسیاری از گیاهان قادر به رشد و زنده ماندن در این شرایط سخت هستند. دانشمندان معتقدند یکی از عوامل کلیدی که باعث زنده ماندن گیاهان در این شرایط سخت می‌شود، ارتباط آنها با باکتری‌های موجود در خاک است.
در یک گروه تحقیقاتی به رهبری میکروبیولوژیست دکتر هیربرت، محققان به بررسی تأثیر پتانسیل‌های باکتری‌ها در رشد گیاهان، تحت شرایط سخت خاک از جمله خشکی، شوری، دمای بالا و کمبود مواد غذایی پرداختند. برای این کار محققان نمونه‌های مختلف از خاک بخش‌های مختلف دو ناحیه از بیابان عربستان سعودی را جمع آوری کردند، یکی از این نواحی منطقه جیزان است که در جنوب ساحل دریای سرخ قرار دارد و ناحیه دیگر منطقه واهب که بخشی از مناطق آتشفشانی دره هارات در غرب عربستان سعودی است.
همچنین محققان از ریشه چهار گیاه نمونه گرفتند و از نظر محتوای باکتریایی مورد بررسی قرار دادند. آنها تعداد زیادی از باکتری‌های متنوع را در خاک صحرا یافتند، اما تعداد و تنوع آنها در خاک‌های نزدیک ریشه گیاهان کمتر بود. تعداد قابل‌توجهی از باکتری‌های جدا شده از ریشه گیاهان نشان دادند که دارای ویژگی افزایش رشد گیاهان هستند.
محققان برخی از باکتری‌ها را تحت شرایط آزمایشگاهی به خاک شور اطراف ریشه‌های گیاه تالیانا اضافه کردند. آنها دریافتند که باکتری‌ها تحمل شوری خاک را به گیاه تحمیل می‌کنند و توانایی رشد گیاه را افزایش می‌دهند. محققان معتقدند این یک امر بسیار هیجان‌انگیز است و ممکن است باکتری‌ها تحمل شوری و استرس خاک را به گیاهان دیگر مانند گندم، جو یا خیار تحمیل کنند.
همچنین تحقیقاتی در بررسی تأثیر افزودن باکتری در خاک شور اطراف ریشه گیاهان، در سطح مولکولی به‌منظور بهبود رشد گیاهان انجام شد. آنها دریافتند که وجود این باکتری‌ها بر بیان ژن‌های منتقل‌کننده سدیم و پتاسیم در گیاه تأثیر می‌گذارد. سدیم برای گیاهان سمی است، در حالی که پتاسیم برای گیاه مورد نیاز است.
با وجود این که باکتری‌های مورد آزمایش از پنج گیاه با نوع مختلف و دارای ویژگی‌های رشد متفاوت گرفته شده‌اند، همه آنها اثرات مشابهی بر ساقه گیاه و ریشه، توزیع یون‌ها و تنظیم رونویسی انتقال‌دهنده یون‌ها دارند. این تیم هم اکنون در حال بررسی توانایی برخی از باکتری‌ها برای ترویج رشد گندم و جو در مزرعه تحت شرایط آبیاری با آب شور هستند.
مترجم: مژگان محبی