تغییر میکروبیوم برنج برای مقاومت بهتر در برابر عوامل بیماری‌زا

دانشمندان با اعمال تغییرات ژنتیکی در میکروبیوم گیاه برنج موفق به ایجاد مقاومت این گیاه در برابر عوامل‌ بیماری‌زا شده‌اند.

میکروبیوم به جمعیت منحصر به فرد میکروارگانیسم‌هایی گفته می‌شود که در هر گیاه و جانور و روی آنها یافت می‌شود. اکنون دانشمندان به طور ژنتیکی میکروبیوم گیاهان برنج را تغییر داده‌اند و آنها را در برابر باکتری‌های مضر مقاوم‌تر کرده‌اند. این فناوری روزی می‌تواند نیاز به آفت کش‌ها را کاهش دهد.

در مرحله اولیه مطالعه، محققان ژنی را در گیاهان برنج شناسایی کردند که مسئول تولید لیگنین بود. لیگنین پلیمر زیستی است که دیواره‌های سلولی گیاهان را می‌سازد.

به گزارش ایسنا، دانشمندان می‌خواستند بدانند که آیا این ژن بر ساختار میکروبیوم گیاهان برنج نیز تاثیر می‌گذارد یا خیر. بنابراین ژن را غیرفعال کردند تا ببینند چه اتفاقی می‌افتد. با انجام این کار، جمعیت باکتری سودومونادالس مفید در میکروبیوم کاهش یافت.

در مرحله بعد، محققان ژن را به طور ژنتیکی تغییر دادند تا در طول فرآیند سنتز لیگنین، متابولیت خاصی را بیش از حد تولید کند. همانطور که گمان می‌رفت، جمعیت باکتری‌های سودومونادالس به سطوح بالاتر از حد طبیعی صعود کرد.

به نقل از نیواطلس، هنگامی که گیاهان تغییر یافته متعاقبا در معرض باکتری ایجاد کننده آتشک برنج به نام Xanthomonas oryzae قرار گرفتند، نسبت به گروه شاهد گیاهان برنج اصلاح‌نشده، به‌طور قابل‌توجهی در برابر این عامل بیماری‌زا مقاوم‌تر بودند.

پروفسور تومیسلاو سرناوا(Tomislav Cernava) دانشیار دانشگاه ساوتهمپتون می‌گوید: این پیشرفت می‌تواند وابستگی به آفت کش‌ها را که برای محیط زیست مضر هستند، کاهش دهد. ما به این یافته مهم در محصولات برنج دست یافته‌ایم اما چارچوبی که ایجاد کرده‌ایم می‌تواند برای گیاهان دیگر نیز اعمال شود و فرصت‌های دیگری را برای بهبود میکروبیوم آنها فراهم کند. به عنوان مثال، میکروب‌هایی که مواد مغذی را برای محصولات افزایش می‌دهند می‌توانند نیاز به کودهای مصنوعی را کاهش دهند.

مقاله‌ای در مورد این مطالعه که دانشمندانی از چین، آلمان و اتریش نیز در آن شرکت داشتند به تازگی در مجله Nature Communications منتشر شده است.