Η αλληλεπίδραση μεταξύ των τύπων ρίζας και των μικροβιακών κοινοτήτων του εδάφους μπορεί να έχει αντίκτυπο στην επιβίωση και την ανάπτυξη των φυτών. Η κατανόηση αυτής της αλληλεπίδρασης θα μπορούσε να οδηγήσει σε μια πιο βιώσιμη, αποτελεσματική γεωργία.
Οι ρίζες, οι οποίες απορροφούν θρεπτικά συστατικά και νερό από το έδαφος, είναι κρίσιμες για την ανάπτυξη και την επιβίωση ενός φυτού. Κατά συνέπεια, ο ρόλος του μικροβιώματος της ρίζας – των ιών του εδάφους, των βακτηρίων, των μυκήτων και ούτω καθεξής, που αλληλεπιδρούν ειδικά με τη ρίζα – έχει συγκριθεί με αυτόν του μικροβιώματος του εντέρου στα ζώα.
«Τα μικρόβια του εδάφους είναι ένας ισχυρός πόρος στη γεωργία», λέει στο CORDIS η συνεργάτης του ROOTPHENOBIOME Marie Skłodowska-Curie, Tania Galindo από το ETH-Ζυρίχη της Ελβετίας.
«Το να γνωρίζουμε περισσότερα για τη βιολογία τους θα μπορούσε να μας επιτρέψει να τα χρησιμοποιήσουμε για να βελτιώσουμε τη διατροφή των φυτών, την υγεία των φυτών και την ανθεκτικότητα των φυτών στην ξηρασία». Ταυτόχρονα, η δομή και η ανατομία συγκεκριμένων τύπων ρίζας θα μπορούσε να επηρεάσει την ανάπτυξη ενός μικροβιώματος. Η αναπαραγωγή φυτών με χαρακτηριστικά ρίζας έχει αναδειχθεί σε σημαντικό πεδίο έρευνας και προσελκύει αυξανόμενο ενδιαφέρον από τη βιομηχανία.
Κατανόηση των μικροβιωμάτων ρίζας
Ο βασικός στόχος του ROOTPHENOBIOME, το οποίο αναλήφθηκε με την υποστήριξη του προγράμματος δράσεων Marie Skłodowska-Curie, ήταν να βρεθούν αυτές οι συνδέσεις μεταξύ των ριζικών χαρακτηριστικών και της σύνθεσης και της λειτουργίας της μικροβιακής κοινότητας. Η Galindo ήθελε επίσης να δει πώς η δομή των ριζών και το μικροβίωμα μπορεί να αλληλεπιδρούν όταν τα επίπεδα αζώτου είναι χαμηλά. Αυτό θα μπορούσε να οδηγήσει στον εντοπισμό και την αναπαραγωγή πιο ανθεκτικών καλλιεργειών.
Για να γίνει αυτό, η Galindo και η ομάδα της φύτεψαν καλαμπόκι σε μεσόκοσμους, χρησιμοποιώντας διαφορετικές συνθέσεις εδάφους και διαφορετικά επίπεδα αζώτου. Αυτό επέτρεψε στην Galindo και την ομάδα της να αναλύσουν προσεκτικά και να περιγράψουν το μικροβίωμα της ρίζας. Οι γραμμές αραβοσίτου με αντίθετες αρχιτεκτονικές ρίζας και ανατομίες, αναπτύχθηκαν στη συνέχεια κάτω από χαμηλό άζωτο.
Προηγμένη βελτίωση των φυτών
Η ομάδα του έργου μπόρεσε να βρει σημαντικούς δεσμούς μεταξύ βακτηρίων και ριζικών αρχιτεκτονικών χαρακτηριστικών κάτω από χαμηλό άζωτο. Αυτό θα μπορούσε να ανοίξει την πόρτα στην επιλογή μικροβιωμάτων που προσδίδουν βελτιωμένη ανοχή στο χαμηλό άζωτο ή που μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συνδυασμό με συγκεκριμένους τύπους ρίζας για τη βελτίωση της πρόσληψης αζώτου.
Πειράματα για τη μηχανική μικροβιωμάτων ρίζας, που εκτελούνται σε φυτά με επιλεγμένους ριζικούς αρχιτεκτονικούς και ανατομικούς φαινότυπους, πιθανότατα θα πραγματοποιηθούν τα επόμενα χρόνια.
Η Galindo και η ομάδα της στοχεύουν να κάνουν τους αγρότες, τις γεωργικές βιομηχανίες, τους υπεύθυνους χάραξης πολιτικής και το ευρύ κοινό να συνειδητοποιήσουν καλύτερα τη σημασία των ριζών και των μικροβίων.
