Vi sinh vật vùng rễ giúp đậu nành chống chịu mặn

 Vi sinh vật vùng rễ giúp đậu nành chống chịu mặn

Nguồn: Youqiang Wang, Yanzhe Yang, Donglin Zhao, Zhe Li, Xiaona Sui, Han Zhang, Jin Liu, Yiqiang Li, Cheng-Sheng Zhang, Yanfen Zheng. 2024. Ensifer sp. GMS14 enhances soybean salt tolerance for potential application in saline soil reclamation. J Environ Management; 2024 Jan 1: 349:119488. doi: 10.1016/j.jenvman.2023.119488. 

 

Vi sinh vật ở vùng rễ (rhizosphere microbiomes) đóng vai trò quan trọng trong tăng cường tính chống chịu mặn của cây và cũng thường được người ta dùng làm chế phẩm sinh học (bio-inoculants) làm phục hồi đất. Giống đậu nành trồng trọt (Glycine max) là loài cây trồng cho dầu chủ lực của thế giới với tính trạng chống chịu mặn trung bình. Tuy vây, phản ứng của tập đoàn vi sinh vật vùng rễ đối với stress mặn của cây đậu nành, cũng như khả năng ứng dụng để cải tạo đất nhiễm mặn ra sao, vần còn được báo cáo rất ít. Nghiên cứu này tiến hành lần đầu tiên  xem xét tập đoàn vi sinh vật của nghiệm thức đậu nành có xử lý mặn và đậu nành không xử lý mặn thông quan kết quả chạy trình tự 16S rRNA. Cơ chế đầy tiềm năng của vi sinh vật vùng rễ làm tăng tính chống chịu mặn của đậu nành được khai thác trên cơ sở phân tích sinh lý và chạy trình tự phân tử phiên mã (transcriptomic sequencing). Kết quả cho thấy Ensifer và Novosphingobium là những biomarkers của đậu nành bị stress mặn. Một chủng nòi tương ứng, Ensifer sp. GMS14, biểu hiện đặc điểm kích thích tăng trưởng đáng kể. Kết quả thí nghiệm trong chậu cho thấy GMS14 cải tiến có ý nghĩa kết quả tăng trưởng cây đậu nành trên đất mặn. Chủng nòi GMS14 làm giảm nhẹ độc tính của ions Na+ bằng cách duy trì tỷ lệ Na+/K+ thấp và tăng cường hấp thu nitrogen (N) và lân (P) của cây đậu nành trong đất mặn thiếu dưỡng chất. Kết quả phân tích transcriptome cho thấy GMS14 cải tiến tính chống chịu mặn chủ yếu nhờ cải thiện được stress có tính chất ô xi hóa. Thú vị là, GMS14 minh chứng được nó ức chế đặc biệt việc sản sinh ra hydrogen peroxide (H2O2) để duy trì trạng thái bảo hòa của ROS (reactive oxygen species homeostasis) trong cây khi bị stress mặn. Thí nghiệm đồng ruộng có chế phẩm GMS14 cho thấy đây là tiềm năng lớn để cải tạo đất mặn, minh chứng bởi sinh khối tăng lên và khả năng tạo nốt sần tăng khi đậu nành có chủng GMS14. Kết quả đã cung cấp những luận điểm về cơ chế chống chịu trên cơ sở tương tác giữa cây và vi sinh vật, phác họa tầm quan trọng của vi sinh vật được chọn bởi cây bị stress mặn trong cải thiện đất nhiễm mặn.

 

Xem https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/37939476/