Ein Forscherteam aus dem Boyce-Thompson-Institut (BTI) entdeckte eine bestimmte Gruppe von Bakterien, die Pilzen und Pflanzen helfen können, Bodennährstoffe aufzunehmen. Zusammenfassend können die Ergebnisse den Weg für ökonomische und ökologische Methoden ebnen, um den Boden anzureichern und die Erträge zu verbessern, während die Abhängigkeit der Landwirte von konventionellem Dünger verringert wird.
Landwirte wissen, dass arbuskuläre Mykorrhizapilze (AM) symbiotische und positive Beziehungen zu den Wurzeln von 70% aller Landpflanzen herstellen. Pflanzen tauschen Fettsäuren mit Stickstoff und Phosphor aus Pilzen aus. Leider fehlen AM-Pilzen die Enzyme, die zur Freisetzung von Stickstoff und Phosphor aus komplexen organischen Molekülen benötigt werden.
Ein Trio von Wissenschaftlern unter der Leitung des Professors Mary Harrison Er fragte sich, ob andere Bodenmikroben Pilzen helfen könnten, auf diese Nährstoffe zuzugreifen. Die Forschung wurde beschrieben in einem kürzlich veröffentlichten Artikel am Das ISME Journal.
Ein Mikrobiom für Pilze
Das Team untersuchte Bakterien, die auf den Oberflächen langer filamentartiger Strukturen leben, die Hyphen genannt werden. Dies sind Strukturen, bei denen sich Pilze von ihrer Wirtspflanze weg in den Boden erstrecken. An Hyphen zweier Pilzarten entdeckte das Team sehr ähnliche Bakteriengemeinschaften, deren Zusammensetzung sich von der des umgebenden Bodens unterschied.
„Dies sagt uns, dass genau wie der menschliche Darm oder die Wurzeln von Pflanzen die Hyphen von Pilze AMs haben ihre eigenen einzigartigen Mikrobiome “, sagte Harrison. "Wir testen bereits einige interessante Vorhersagen darüber, was diese Bakterien tun könnten, beispielsweise die Unterstützung bei der Phosphatakquisition."
Wenn wir Recht haben, könnte die Anreicherung des Bodens für einige dieser Bakterien den Ertrag erhöhen und letztendlich den Bedarf an Dünger verringern. Weniger Kosten, keine Umweltbelastung.
Mary Harrison, Boyce-Thompson-Institut
Pilze, die herkömmlichen Dünger ersetzen können
In der Studie verwendete das Team zwei Arten von AM-Pilzen. Dies ist das Glomus versiforme und Unregelmäßiger Rhizophagus. Die Forscher kultivierten sie in Symbiose mit drei verschiedenen Bodentypen Brachypodium distachyon, eine krautige Art, die mit Weizen verwandt ist. Nachdem die Forscher den Pilz 65 Tage lang mit dem Kraut wachsen ließen, verwendeten sie den Gensequenzierung Bakterien zu identifizieren, die sich an Hyphenoberflächen festsetzten.
Das Team fand eine bemerkenswerte Konsistenz in der Zusammensetzung der Bakteriengemeinschaften der beiden Pilzarten. Die Funktion dieser Bakterien ist noch unklar, aber ihre Zusammensetzung hat bereits einige interessante Möglichkeiten eröffnet, sagt Professor Harrison.
Wir sagen voraus, dass einige dieser Bakterien Phosphorionen in unmittelbarer Nähe der Filamente freisetzen, was dem Pilz die beste Chance gibt, diese Ionen einzufangen. Zu erfahren, welche Bakterien diese Funktion haben, könnte der Schlüssel zur Verbesserung des Phosphatakquisitionsprozesses der Pilze zugunsten von Pflanzen sein, die eine befruchtende Wirkung erhalten würden.
Harrisons Team untersucht schließlich die Faktoren, die steuern, welche Bakterien sich auf Filamenten ansammeln. AM-Pilze könnten Moleküle absondern, die diese Bakterien anziehen, und Bakteriengemeinschaften könnten wiederum die vom Pilz sezernierten Moleküle beeinflussen.
