Cái nhìn mới về vi sinh vật của táo và bí ngô có dầu

Chúng tôi gọi hệ vi sinh vật là cộng đồng vi sinh vật tồn tại trong hoặc trên tất cả các sinh vật, bao gồm cả vi khuẩn và nấm.

Một nhóm nghiên cứu từ Viện Công nghệ Sinh học Môi trường thuộc trường Đại học Công nghệ Graz (TU Graz) do Viện trưởng Gabriele Berg dẫn dắt thực hiện 2 nghiên cứu độc lập về các vi sinh vật của táo và bí ngô có dầu.

Các nhà nghiên cứu đã phát hiện ra rằng vi khuẩn hữu ích đối với thực vật phần lớn được "di truyền", tức là truyền cho thế hệ tiếp theo, trong khi cộng đồng nấm trong hệ vi sinh phụ thuộc nhiều vào hệ vi sinh vật trong đất cụ thể và do đó phụ thuộc vào địa phương, nơi có hệ vi sinh vật đó tồn tại..

Nhân giống bí ngô dầu có kiểm soát hệ vi sinh

Việc nhân giống bí ngô dầu loại Styria gần đây – Bắt đầu nhân giống cách đây khoảng 150 năm và được ghi chép rõ ràng. Thông qua việc lai tạo chọn lọc những bí ngô kháng bệnh, ngày càng có chất lượng và năng suất cao, hệ vi sinh vật hạt của bí ngô dầu đã thay đổi qua nhiều thế hệ. Ghi chép đầy đủ cách sử dụng dây chuyền nhân giống, lần đầu tiên các nhà công nghệ sinh học môi trường tại TU Graz có thể chứng minh rằng các vi sinh vật trên hạt bí ngô là di truyền và có lẽ rất quan trọng đối với một số đặc điểm thực vật.

Peter Kusstatscher, một trong những tác giả  của nghiên cứu, giải thích: "Chúng tôi đã nghiên cứu vi khuẩn và nấm trên hạt bí ngô có dầu và phát hiện ra rằng cây truyền nhiều vi khuẩn trên hạt — thực tế lên đến 60% — cho thế hệ tiếp theo, trong khi sự đa dạng của nấm trên hạt giống phụ thuộc phần lớn vào hệ vi sinh vật trong đất tại địa phương".

Kusstatscher tiếp tục, "Chủ yếu là di truyền các vi sinh vật hữu ích cho thực vật. Về mặt này, thực vật hoạt động theo cách tương tự như con người: trẻ sơ sinh cũng nhận được hệ vi sinh vật từ mẹ của chúng." Công bố kết quả trên tạp chí Frontiers in Plant Science mở đường cho việc nhân giống bí ngô dầu có kiểm soát hệ vi sinh vật.

Việc nhân giống có chọn lọc một hệ vi sinh vật hạt có ích tạo ra các đặc điểm thực vật có tác động tích cực đến năng suất, chất lượng và khả năng bảo quản của bí ngô dầu.

Hệ thống vi sinh vật của táo

Táo là một trong những loại trái cây phổ biến và được tiêu thụ rộng rãi nhất trên thế giới. Chất lượng, sản lượng và khả năng bảo quản của trái cây là những yếu tố quan trọng đối với người trồng, thương mại và người tiêu dùng trái cây. Trong một nghiên cứu, lần đầu tiên trên thế giới đã  thử nghiệm về thành phần quả táo của giống "Royal Gala" và sự khác biệt cục bộ có thể có của hệ vi sinh vật của nó.

Một nhóm nghiên cứu quốc tế đã chỉ ra rằng bản chất và cấu trúc của các cộng đồng nấm và vi khuẩn trên táo tại thời điểm thu hoạch khác nhau giữa các vùng, tức là chúng phụ thuộc mạnh mẽ vào vị trí địa lý và do đó phụ thuộc vào điều kiện khí hậu hiện hành và cách thực hành quản lý. Đặc biệt, tính đa dạng của nấm trên quả phụ thuộc đáng kể vào địa phương và cho thấy mối liên hệ với loại và tần suất bệnh sau thu hoạch.

Mặt khác, có thể phác họa một mô hình lục địa đặc biệt của cộng đồng vi khuẩn cho thấy sự thích nghi của hệ vi sinh vật táo với môi trường địa phương. Ahmed Abdelfattah, nghiên cứu sinh sau tiến sĩ Marie Curie tại Viện Công nghệ Sinh học Môi trường thuộc TU Graz và là tác giả chính của nghiên cứu giải thích: "Bất chấp những biến thể mà chúng tôi quan sát được trong hệ vi sinh vật của táo, chúng tôi vẫn xác định được cái gọi là hệ vi sinh vật 'lõi' tức là chia sẻ các thành viên của hệ vi sinh vật giữa các quả táo trên toàn cầu. Hệ vi sinh vật cốt lõi toàn cầu này do một số chỉ số vi sinh vật có lợi đại diện và tạo nên một phần lớn cộng đồng vi sinh vật của trái cây".

Tương tự như kết quả nghiên cứu về bí ngô, nghiên cứu này đặt nền tảng khác cho các phương pháp tiếp cận mới để cải thiện chất lượng và năng suất trái cây, trong trường hợp này là táo. Hơn nữa, kết quả này tạo cơ sở cho các thử nghiệm về các tương tác phức tạp của vi sinh vật trên bề mặt của quả táo.

Kết quả nghiên cứu được công bố trên tạp chí Environmental Microbiology. Cả hai nghiên cứu đều nhấn mạnh tầm quan trọng của hệ vi sinh vật đối với các vấn đề sức khỏe từ cây trồng trong hệ sinh thái nông nghiệp đến con người tiêu thụ thành phẩm. Đồng thời, đang mở ra các con đường mới để quản lý hệ vi sinh cho việc kiểm soát dịch hại với môi trường thân thiện.

Trường Đại học Công nghệ Graz

Bình Minh dịch

Nguồn: Lab Manager- Hoa Kỳ