Har planter et mikrobiom?

Vores kroppe er hjemsted for billioner af usynlige mikroorganismer, herunder bakterier, svampe, vira og smådyr. Disse lever på vores hud, i vores mund, selv i vores celler, hvor de kan bidrage på mange måder til vores sundhed og velvære. For eksempel i vores tarm hjælper bakterier med at nedbryde potentielle giftige fødevareforbindelser og syntetisere vitaminer, som vi har brug for.

"Dette er mikrobiomet," forklarer Marie Skłodowska-Curie-stipendiat Tania Galindo fra ETH-Zürich i Schweiz. Hun tilføjer, at hun netop er ankommet fra en konference i Wien, "hvor talere ofte påpegede, at der er flere mikrobielle celler i vores krop end menneskelige celler."

Men mennesker er ikke unikke i at være et økosystem for sig selv. Siden begyndelsen af ​​landbruget har bønderne forstået, at sygdom kan spredes fra blade eller frugter af en plante til andre. Åbenbart har en smitsom kraft været på spil, som har påvirket deres høst og levebrød.

For at forstå mere om plantemikrobiomer brugte videnskabsmænd de samme metoder, der bruges i human klinisk mikrobiologi, ved at isolere og karakterisere smitsomme organismer til at identificere og diagnosticere sygdomme, der påvirker planter.

Hvordan plantemikrobiomet kan booste landbruget

I disse dage er feltet for fytopatologi - studiet af plantesygdomme - interesseret i de gavnlige såvel som negative aspekter af mikrober. ROOTPHENOBIOME-projektet, som Galindo arbejdede på, hjælper os med at forstå, hvordan de mange mikrobearter, der lever på, omkring og i planter – deres mikrobiom – kan hjælpe os med at opnå mere bæredygtigt landbrug.

"Vi ved, at der er grupper af mikrober i jorden og på bladene, som beskytter planterne mod sygdomme og hjælper dem med at erhverve flere ressourcer," forklarer hun. For eksempel hjælper bakteriegrupper i jorden, såsom actinomycetes, med at nedbryde organisk dødt stof, hvilket gør det muligt at optage værdifulde næringsstoffer af planter.

"En anden vigtig gruppe af mikrober er svampene kaldet mycorrhiza," fortsætter Galindo. "Disse jordbårne svampe har et symbiotisk forhold til rødderne på mange planter. De absorberer og overfører næringsstoffer fra steder i jorden, som planterødder ikke kan nå, og fortrænger patogener." Forskning viser, at planter med disse svampe til stede i deres mikrobiom har tendens til at være sundere.

Forskere har også opdaget nitrogenfikserende bakterier, der lever på og omkring roden, og hjælper planterne med at fikse mere af dette livsvigtige næringsstof fra luften. Nitrogen er en del af klorofylmolekylet, som giver planterne deres grønne farve. Du kan ofte identificere planter, der mangler nitrogen, på deres gulne blade.

Forskning som denne, mener Galindo, kan være med til at revolutionere landbruget. Forbrugerforståelse og accept af tarmsundhed har for eksempel ført til en enorm efterspørgsel efter probiotiske yoghurter og andre produkter, der fungerer i harmoni med vores mikrobiom. Hvorfor ikke anvende dette princip på afgrøder?

"At udvælge og styre mikrober, der passer til bestemte plantearter, kan hjælpe os med at reducere mængden af ​​kemikalier og pesticider, vi bruger i øjeblikket," siger Galindo. "Dette er virkelig vigtigt, for i øjeblikket skader vi miljøet."

Galindo points out that farmers typically apply 150% of the nitrogen crops need because much of it will run off into waterways or be broken down by microbes and released as greenhouse gases before the plants can absorb it.

Deploying microbes that help plants to fix nitrogen could lead to significantly reduced amounts of fertilizer being spread on a field. "If we understand how microbes work, then we can use these microbes to complement or replace chemicals," she concludes. + Udforsk yderligere

Did our ancestors have better microbiomes? For maize, maybe!