แบคทีเรียที่ดึงออกมาจากพืชในทะเลทรายสามารถช่วยให้พืชผลรอดจากคลื่นความร้อนและปกป้องอนาคตของอาหาร ภาวะโลกร้อนได้เพิ่มจำนวนคลื่นความร้อนรุนแรงที่สร้างความเสียหายให้กับการเกษตร ลดผลผลิตพืชผล และคุกคามแหล่งอาหาร อย่างไรก็ตามไม่ใช่พืชทุกชนิดที่จะตายด้วยความร้อนจัด บางชนิดมีความทนทานต่อความร้อนตามธรรมชาติ ในขณะที่บางชนิดมีความทนทานต่อความร้อนหลังจากสัมผัสกับอุณหภูมิที่สูงกว่าปกติครั้งก่อน ซึ่งคล้ายกับการที่วัคซีนกระตุ้นระบบภูมิคุ้มกันด้วยปริมาณไวรัสเพียงเล็กน้อย
แต่การเพาะพันธุ์พืชที่ทนต่อความร้อนนั้นยากและมีราคาแพง และการทำให้ทั้งทุ่งร้อนขึ้นเล็กน้อยนั้นยากยิ่งกว่า
มีความสนใจเพิ่มขึ้นในการควบคุมจุลินทรีย์เพื่อปกป้องพืช และนักชีววิทยาได้แสดงให้เห็นว่าแบคทีเรียที่อาศัยรากสามารถช่วยให้โฮสต์ที่เป็นไม้ล้มลุกของพวกมันสามารถอยู่รอดได้ในสภาวะที่รุนแรง เช่น ความแห้งแล้ง เกลือที่มากเกินไป หรือความร้อน
“แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์อาจกลายเป็นวิธีที่รวดเร็วที่สุด ถูกที่สุด และเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่สุดวิธีหนึ่งในการช่วยให้เกิดการเกษตรแบบยั่งยืน” postdoc Kirti Shekhawat กล่าว “อย่างไรก็ตาม ไม่มีการศึกษาระยะยาวใดที่พิสูจน์ได้ว่าพวกมันใช้งานได้จริง และเรายังไม่ได้เปิดเผยสิ่งที่เกิดขึ้นในระดับโมเลกุล” เธอกล่าวเสริม
เพื่อเติมเต็มช่องว่างความรู้นี้ Shekhawat พร้อมด้วยทีมที่นำโดย Heribert Hirt ได้เลือกแบคทีเรียที่มีประโยชน์ SA187 ซึ่งอาศัยอยู่ในรากของพุ่มไม้ทะเลทราย Indigofera argentea พวกเขาเคลือบเมล็ดข้าวสาลีด้วยแบคทีเรียแล้วปลูกในห้องแล็บพร้อมกับเมล็ดที่ไม่ผ่านการบำบัด หลังจากหกวัน พวกเขาให้ความร้อนแก่พืชผลที่ 44 องศาเซลเซียสเป็นเวลาสองชั่วโมง “อีกไม่นานก็จะฆ่าพวกเขาทั้งหมด” Shekhawat กล่าว
ข้าวสาลีที่ไม่ผ่านการบำบัดได้รับความเสียหายจากใบและหยุดเติบโต ในขณะที่ข้าวสาลีที่ผ่านการบำบัดแล้วไม่ได้รับบาดเจ็บและเฟื่องฟู บ่งบอกว่าแบคทีเรียทำให้เกิดความทนทานต่อความร้อน “แบคทีเรียจะเข้าสู่พืชทันทีที่เมล็ดงอก และพวกมันอาศัยอยู่อย่างมีความสุขในการอยู่ร่วมกันตลอดชีวิตของพืช” Shekhawat อธิบาย
จากนั้นนักวิจัยได้ปลูกข้าวสาลีเป็นเวลาหลายปีในทุ่งธรรมชาติในดูไบ ซึ่งอุณหภูมิอาจสูงถึง 45 องศาเซลเซียส ที่นี่ ข้าวสาลีมักจะปลูกในฤดูหนาวเท่านั้น แต่พืชที่หนุนด้วยแบคทีเรียให้ผลผลิตสูงกว่าปกติ 20 ถึง 50 เปอร์เซ็นต์อย่างสม่ำเสมอ “เรารู้สึกยินดีเป็นอย่างยิ่งที่เห็นว่าแบคทีเรียสายพันธุ์เดียวสามารถปกป้องพืชผลเช่นนี้ได้” Shekhawat กล่าว
ทีมงานจึงใช้แบบจำลองพืช Arabidopsis เพื่อคัดกรองยีนพืชทั้งหมดที่แสดงภายใต้ความเครียดจากความร้อน ทั้งที่มีและไม่มีแบคทีเรีย พวกเขาพบว่าแบคทีเรียผลิตสารเมตาบอไลต์ที่เปลี่ยนเป็นฮอร์โมนเอทิลีนของพืช ซึ่งทำให้ยีนต้านทานความร้อนของพืชทำงานได้ดีขึ้น “โดยพื้นฐานแล้ว แบคทีเรียจะสอนพืชให้ใช้ระบบป้องกันของตัวเอง” เชควัตกล่าว
แบคทีเรียอื่นๆ อีกหลายพันชนิดมีพลังในการปกป้องพืชจากภัยคุกคามที่หลากหลาย ตั้งแต่ความแห้งแล้งไปจนถึงเชื้อรา และทีมงานกำลังทดสอบพืชบางชนิดในพืชอื่นๆ รวมถึงผักด้วย “เราเพิ่งขีดข่วนพื้นผิวของโลกแห่งดินที่ซ่อนเร้นซึ่งเราเคยมองข้ามไปว่าเป็นสิ่งที่ตายแล้ว” เฮิร์ตกล่าว “แบคทีเรียที่เป็นประโยชน์สามารถช่วยเปลี่ยนระบบการเกษตรที่ไม่ยั่งยืนให้กลายเป็นระบบนิเวศได้อย่างแท้จริง”
Credit : jimpendergraphforcongress.com navigasjon.net messengerscreations.com venicecommunitygarden.com ddrinfinity.com centronx.net lagrangeredcross.org taxiplasm.net spiceavarietyshow.com nofaxingcashl9.com
