Växter blir mer tåliga i symbios med svamp

Odling av lusernplantor för att studera hur mykorrhiza symbiosen påverkar deras tillväxt.

De flesta grödor kan bilda symbios med svampar för att få näringsämnen i utbyte. Svampen får i sin tur kolhydrater som producerats genom växtens fotosyntes.

Symbiosen kallas för arbuskulär mykorrhiza och är viktig för ett hållbart jordbruk eftersom den hjälper växterna att bättre ta tillvara fosfat som gödslas på åkern.

– Svampsymbiosen är av stor betydelse eftersom fosfat som läcker ut från åkrar bidrar till övergödning i vattendrag, säger Cornelia Spetea Wiklund, professor vid institutionen för biologi och miljövetenskap vid Göteborgs universitet.

Symbiosen skyddar mot sjukdom och torka

Svampsymbiosen gör också växterna mer motståndskraftiga mot vissa växtsjukdomar och miljöfaktorer som till exempel torka.

För att förstå hur symbiosen bättre kan utnyttjas inom jordbruket har forskarna försökt undersöka vad som ligger bakom växternas ökade tolerans. En faktor som påverkar är att svampen ökar växtens nivå av flera hormon både i rötter och skott.

– Studier på ärtväxten Medicago truncatula, visar att syntes och signalering av två viktiga växthormoner ökar i plantor som bildar symbios, säger Lisa Adolfsson, forskare vid institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs Universitet.

Ett av växthormonerna (ABA) är viktigt för växtens skydd mot torka eftersom det bidrar till att förhindra vattenavdunstning genom bladens klyvöppningar. Det andra växthormonet (Jasmonat) bidrar till ökad produktion av sekundära ämnen som skyddar växten mot stress och sjukdomar.

Symbiosen påverkar hormonnivån hos växter

Genom att mäta halten av olika ämnen i skottet på ärtväxten, som lever i symbios med svamp, och kombinera det med storskaliga genetiska studier, har forskarna sett att halten av sekundära ämnen (flavonoider och terpenoider) ökar i skottet, som ett resultat av förhöjda hormonhalter.

– Det är ett intressant resultat som kan förklara den ökade toleransen mot olika stressfaktorer och sjukdomar, säger Cornelia Spetea Wiklund.

Resultaten visar alltså att symbiotiska svampar påverkar hormonnivån hos grödor.

– Ärtväxten Medicago truncatula används som modell för ärtväxterna. Därför är resultaten dessutom applicerbara på kommersiellt viktiga grödor som till exempel sojabönor, säger Lisa Adolffson.

Artikeln i Plant Physiology: Enhanced Secondary- and Hormone Metabolism in Leaves of Arbuscular Mycorrhizal Medicago truncatula.

Kontakt:
Cornelia Spetea Wiklund, professor vid institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet
E-post: cornelia.spetea.wiklund@bioenv.gu.se, Tel: 031-7869332

Foto:
Odling av lusernplantor för att studera hur mykorrhiza symbiosen påverkar deras tillväxt.
Porträtt av Cornelia Spetea Wiklund och Lisa Adolfsson.
Samtliga foto av Cornelia Spetea Wiklund.