Avrupa’da tarım, ürün kayıplarına yol açan aşırı hava koşullarından giderek daha fazla etkileniyor. Sadece Almanya’da 2018 yılında meydana gelen zarar yaklaşık 770 milyon euro değerine kadar ulaştı. Buğday bitkilerinin bu streslere karşı daha dirençli hale getirilmesi, küresel gıda üretiminin korunmasına önemli bir katkı sağlayabilir.
VolCorn projesinin bir parçası olarak, üniversite dışı dört araştırma kurumundan bilim insanları, buğday bitkilerinin ve onları kolonize eden fungus ve bakteri gibi mikroorganizmaların kuraklık, sel veya haşereler gibi aşırı hava koşullarının neden olduğu stres faktörlerine nasıl tepki verdiğini çok farklı açılardan inceliyor.
Bunun altında yatan varsayım, bitki içindeki ve çevresindeki mikroorganizmalar topluluğu olan mikrobiyotanın, bitki için mikroorganizmaların insan bağışıklık sistemi için olduğu kadar önemli olduğudur. Dolayısıyla bu etkileşimlerin daha iyi anlaşılması, bitkilerin bu stres durumlarına daha iyi hazırlanmasında merkezi bir öneme sahiptir.
Bitkiler tarafından üretilen ve aynı zamanda mikrobiyota ile “iletişim kurmak” için kullanılan uçucu organik bileşikler (VOC’ler), bitkinin bu stres faktörlerine karşı savunmasında kilit bir rol oynamaktadır. Araştırmacılar, bitki metabolizmasındaki değişiklikleri ve aynı zamanda mikrobiyotadaki değişiklikleri incelemek için sistem biyolojisi yöntemlerini kullandılar.
Mikroorganizmalar İklim Stresine Karşı Yardımcı Olabilir
Araştırma, sel ve kuraklığın sadece buğdayın büyümesini ve verimini azaltmakla kalmadığını, aynı zamanda kök ve yapraklardaki mikrobiyotayı da değiştirdiğini gösteriyor. Özellikle erken büyüme aşamalarında daha fazla patojen mikrop kolonize oluyor. Sonuç olarak, stres altındaki bitkiler hastalıklara karşı daha duyarlı hale gelir.
Ancak araştırmacıları şaşırtan bir şekilde, yararlı bakteriler de sel sırasında kök bölgesinde birikerek bitki tarafından besin ve vitamin alımını teşvik ediyor. Aynı zamanda bitkinin kendisi de metabolizmasını büyük ölçüde değiştiriyor.
Araştırmacılar, alanin amino asidinin stres altındaki bitkilerde azot tedariki ve metabolizmasının sürdürülmesinde merkezi bir rol oynadığını göstermeyi başardı. ZALF’den proje koordinatörü Steffen Kolb, “Muhtemelen değişen mikrobiyota, kök bölgesindeki zayıflamış buğday metabolizmasını desteklemek için daha fazla destekleyici vitamini kullanılabilir hale getiriyor” dedi.
Haşere istilaları buğday bitkisinin VOC oluşumunu etkiliyor ve buğday bitkisi de bu tür strese karşı savunma tepkisi veriyor. Proje ayrıca, kütle spektrometresi kullanarak farklı VOC’lerin farklı karışımlarının veri analizi için takip çalışmalarını hızlandıracak yeni bir aracın geliştirilmesine yol açtı.
Yeni Bilgiler Islahçılara ve Çiftçilere Yardımcı Oluyor
Kolb, “Gelecekte buğday bitkilerini sel stresi gibi iklim değişikliklerine karşı daha dirençli hale getirmek için mikropları ve onların bitkiyi destekleyici özelliklerini seçici olarak zenginleştirebileceğimizi umuyoruz” dedi. Örneğin bitki ıslahında, çevredeki topraktan destekleyici mikroorganizmalarla bitki kolonizasyonunu teşvik eden programlar üzerinde çalışmalar halihazırda devam ediyor. Bir başka örnek de stres azaltıcı mikroorganizmaların buğday bitkilerine aktarılmasıdır.
“Buğday bitkisinin ve mikrobiyotasının çok yönlü tepkisinden elde edilen bilgiler, iklime dayanıklı buğday çeşitlerinin ıslahı için büyük önem taşımaktadır ve tarımsal bitki üretiminde mikroorganizmaların sistematik yönetimi için yeni yollar açacaktır. Bununla birlikte, söz konusu karmaşık ilişkiler nedeniyle daha fazla deneysel araştırmaya ihtiyaç duyulmaktadır” dedi. [1]“Insights for plant breeding: Arming wheat plants against climate stress with microorganisms” yazısından çevrilmiştir.[2]Öne çıkan görsel
[cite]
Kaynaklar ve İleri Okuma
| ↑1 | “Insights for plant breeding: Arming wheat plants against climate stress with microorganisms” yazısından çevrilmiştir. |
|---|---|
| ↑2 | Öne çıkan görsel |
