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As plantas controlam a genética dos micróbios – ScienceDaily

Traduzido de Science Daily

Pesquisadores da Universidade de Ottawa descobriram que as plantas podem controlar a genética de suas raízes simbiontes íntimas, o organismo com o qual vivem em simbiose, proporcionando uma melhor compreensão de seu crescimento.

Além de ter um impacto significativo em todos os ecossistemas terrestres, sua descoberta pode levar a melhores aplicações agrícolas ecológicas.

Conversamos com o líder de pesquisa Nicolas Corradi, professor associado do Departamento de Biologia e Cadeira de Pesquisa em Genômica Microbiana da Universidade de Ottawa, e o autor principal Vasilis Kokkoris, pós-doutorado no Laboratório de Corradi, para saber mais sobre seu estudo recente publicado no Diário Biologia atual.

Você pode nos contar mais sobre suas descobertas?

Nicolas Corradi: “Nós descobrimos uma regulação genética fascinante entre as plantas e seus simbiontes microbianos, conhecidos como fungos micorrízicos arbusculares (FMA).

Os AMFs são simbiontes obrigatórios das plantas que crescem dentro das raízes das plantas e ajudam seus hospedeiros a crescer melhor e a serem mais resistentes aos estressores ambientais.

A genética dos AMF é um mistério há muito tempo; Enquanto as células típicas carregam um núcleo, as células AMF carregam milhares de núcleos que podem ser geneticamente diversos. Como esses núcleos se comunicam entre si e se as plantas podem controlar sua abundância relativa é um mistério total.

Nosso trabalho fornece informações sobre esta condição genética única:

1- Mostramos que a planta hospedeira simbionte influencia a abundância relativa de milhares de núcleos coexistentes carregados por seus simbiontes fúngicos.

2- Encontramos evidências de que núcleos coexistentes de diferentes origens genéticas cooperam, ao invés de competir entre si, potencialmente maximizando os benefícios de crescimento para fungos e suas plantas associadas. “

Como você chegou a essas conclusões?

Vasilis Kokkoris: “Implementamos uma nova abordagem molecular acompanhada por microscopia avançada e modelagem matemática. Cada esporo de AMF carrega centenas de núcleos (veja a imagem).

Ao analisar esporos individuais, fomos capazes de quantificar a genética de milhares de núcleos e definir sua abundância relativa em diferentes cepas de fungos e em todas as espécies de plantas.

Para garantir que analisamos com precisão os núcleos individuais, usamos microscopia avançada para visualizar e contar os núcleos nos esporos.

Finalmente, usamos modelos matemáticos para mostrar que a abundância observada de genótipos nucleares que identificamos não pode ser um produto da sorte, mas é o resultado de uma cooperação dirigida entre eles.

Para entender melhor o que regula os núcleos de AMF, cultivamos diferentes cepas de AMF com diferentes hospedeiros e descobrimos que as plantas controlam a abundância relativa de núcleos de fungos. “

Quais são os impactos de sua descoberta?

Nicolas Corradi: “Por muitos anos, os AMFs foram considerados peculiaridades genéticas e estão muito longe de organismos modelo. Inconsistências são comumente observadas em experimentos com plantas de AMF. Por exemplo, cultivar a mesma cepa de fungo com plantas diferentes pode levar a plantas drasticamente diferentes. Há muito tempo, essa variação no crescimento das plantas era atribuída à misteriosa genética dos AMF.

Nossa pesquisa fornece uma resposta, pois demonstramos que a genética desses fungos e seu efeito no crescimento das plantas podem ser manipulados pelas plantas, o que explica o motivo da variabilidade observada no crescimento das plantas.

Do ponto de vista ambiental, esse novo conhecimento nos permite entender melhor como as plantas podem influenciar a genética de seus parceiros simbióticos, influenciando assim ecossistemas terrestres inteiros.

Do ponto de vista econômico, abre a porta para aplicações agrícolas sustentáveis ​​melhoradas. “

Fonte da história:

materiais fornecido por Universidade de Ottawa. Nota: o conteúdo pode ser editado quanto ao estilo e comprimento.



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