Bitki gen keşfi, su yollarındaki gübre kirliliğini azaltmaya yardımcı olabilir

Tarım alanlarının aşırı gübrelenmesi büyüyen bir çevre sorunudur. Gübrelenmiş tarlalardan gelen fazla fosfor sıklıkla yakındaki nehirlere ve göllere doğru yol alır. Suda yaşayan bitki büyümesinde ortaya çıkan patlama, sudaki oksijen seviyelerinin düşmesine neden olarak balıkların ölmesine ve diğer zararlı etkilere yol açabilir.

Araştırmacılar Boyce Thompson Enstitüsü çiftçilerin fosfat yakalamayı iyileştirmesine yardımcı olabilecek ve potansiyel olarak gübreleme ile ilişkili çevresel zararı azaltabilecek bir çift bitki geninin işlevini ortaya çıkardı.

Çalışma dergide yayınlandı Doğa Bitkileri.

Keşif, bilim adamı Maria Harrison’ın bitkilerin arbüsküler mikorhizal (AM) mantarlarla simbiyotik ilişkilerine odaklanmasından kaynaklanıyor.

AM mantarları bitki köklerini kolonize ederek bitkinin yağ asitlerini fosfat ve nitrojen için takas ettiği bir arayüz oluşturur. Mantarlar ayrıca bitkilerin kuraklık dönemleri gibi stresli koşullardan kurtulmasına yardımcı olabilir. Ancak AM mantarlarını yağ asitleriyle beslemek maliyetlidir, bu nedenle bitkiler bu kolonizasyonun kontrolsüz kalmasına izin vermez.

Harrison ve meslektaşları, bitkilerin mantar kolonizasyonu miktarını nasıl kontrol ettiğini keşfetmek için türlerde CLE peptitleri adı verilen kısa proteinleri kodlayan genleri incelediler. Medicago truncatula ve Brachypodium distachyon.

CLE peptitleri, hücresel gelişim ve strese yanıtta yer alır ve yeşil alglerden çiçekli bitkilere kadar bitki krallığında bulunurlar.

Araştırmacılar, bu CLE genlerinden ikisinin AM mantar simbiyozunun anahtar modülatörleri olduğunu buldular. CLE53 adı verilen bir gen, kökler kolonize edildikten sonra kolonizasyon oranlarını azaltır. Başka bir gen olan CLE33, bitki için bol miktarda fosfat olduğunda kolonizasyon oranlarını azaltır.

Araştırma NSF’ler tarafından finanse edildi Bütünleştirici Organizma Sistemleri Bölümü.