میزبان و باکتری های ساکن در ریشه ها برای کنترل قارچ ها در ریشه های گیاه، با هم متحد می شوند

محققان این کشف می گویند، قارچ های مختلف ساکن ریشه می توانند برای گیاهان مفید باشند، اما تنها زمانی که با عملکرد ترکیبی شامل سیستم ایمنی ذاتی میزبان و باکتری های ساکن در ریشه ها تحت کنترل باشند.در طبیعت، ریشه های گیاهان سالم توسط مجموعه ای از جوامع میکروبی شامل باکتری ها و یوکاریوت های رشته ای (یعنی قارچ ها و اوومیست ها) کلونیزه می شوند، که ترکیب آنها به شدت بر سلامت گیاه تاثیر می گذارد. حفظ تعادل میکروبی در ریشه ها برای سالم ماندن گیاهان بسیار مهم است، با این حال، عوامل آن، هنوز تا حد زیادی ناشناخته است. در مطالعه جدیدی که در Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS) منتشر شده است، استفان هاکوارد (Stéphane Hacquard) و همکارانش از بخش تعاملات گیاهی- میکروبی (Department of Plant-Microbe Interactions)، موسسه (Max Planck Institute for Plant Breeding Research (MPIPZ)) در کلن آلمان (MPIPZ, Cologne, Germany)، فاکتورهای میکروبی و میزبان را برای حفظ رابطه مفید در ریشه های گیاه بررسی کردند. ولینسکا (Katarzyna W. Wolinska)، نویسنده اول این پژوهش، از مجموعه ای از یک جامعه میکروبی شامل 183 باکتری (B)، 25 قارچ (F) و 6 اوومیست (O) استفاده کرد که از ریشه های سالم گیاهان Arabidopsis thaliana (Thale Cress) جداسازی شد. او مشاهده کرد، این جامعه BFO برای رشد گیاه در مقایسه با گیاهان شاهد استریل، که در غیاب میکروب ها رشد می کنند، مفید است. سپس نویسندگان این فرضیه را مطرح کردند که غیرفعال شدن اجزای خاصی از سیستم ایمنی ذاتی گیاه (سیستمی که مسیول مقابله با عفونت بیمارگر است) منجر به تغییر تعادل میکروبی در ریشه می شود، در نتیجه بر سلامت گیاه تاثیر می گذارد. مطابق با این فرضیه، جامعه مفید BFO در چندین گیاه جهش یافته با نقص ایمنی، سودمند نبود. به طور خاص، غیرفعال سازی دو ژن میزبان گیاهی که در ضد قارچ های خاص حاصل از تریپتوفان نقش دارند، برای تبدیل جامعه مفید BFO به جامعه ای مضر که بر عملکرد گیاه تاثیر منفی می گذارد، کافی بود. سپس محققان وجود علایم میکروبی غیرطبیعی را در ریشه گیاهان دارای نقص ایمنی بررسی کردند و دریافتند، عامل اصلی که می تواند تفاوت های رشد گیاهان را توضیح دهد، بار قارچی در ریشه های آنها است. این مشاهدات منجر به این نتیجه شد که بار قارچی مشاهده شده در ریشه های گیاه، در غیاب یک سیستم ایمنی کامل، احتمالا علت اصلی تغییر از حالت سالم به وضعیت ناسالم است.