Genom att utveckla ett symbiotiskt förhållande med svampar, växter blir inte bara mer toleranta mot sjukdomar utan kan också bidra till mer hållbara jordbruksmetoder. Det visar en ny studie från Göteborgs universitet.

De flesta grödor kan bilda symbios med svampar för att få viktiga näringsämnen. Svamparna får i sin tur kolhydrater som genereras genom växtens fotosyntes.

Denna typ av symbios kallas arbuscular mycorrhiza och är av avgörande betydelse för ett hållbart jordbruk eftersom det hjälper grödor att bättre utnyttja fosfatet i gödselmedel.

"Denna symbios är mycket viktig eftersom läckage av fosfat från jordbruksmarker bidrar till skadlig övergödning av floder, sjöar och hav, säger Cornelia Spetea Wiklund, professor vid institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet.

Symbiosen skyddar mot torka och sjukdomar

Svampsymbiosen gör också att växterna är mer toleranta mot vissa sjukdomar och miljöfaktorer som torka. För att lära sig hur man bättre kan utnyttja symbiosen i jordbruket, forskarna har utforskat vad som orsakar växternas ökade härdighet. En inblandad mekanism verkar vara att svamparna ökar växtens nivåer av flera hormoner i både dess rötter och skott.

'Studier av baljväxten Medicago truncatula visar att syntesen och signaleringen av två viktiga växthormoner ökar i växter som bildar denna symbios, säger Lisa Adolfsson, forskare vid Institutionen för biologi och miljövetenskap, Göteborgs universitet.

Ett av hormonerna (ABA) gör växten mer torktolerant, eftersom det minskar avdunstningen av vatten genom lövens stomata. Det andra hormonet (jasmonat) hjälper till att öka produktionen av sekundära ämnen som skyddar växten mot stress och sjukdomar.

Symbiosen har hormonella effekter i växter

Genom att mäta nivåerna av olika ämnen i baljväxtens skott, som lever i symbios med svampar, och kombinera resultaten med storskaliga genetiska studier, forskarna har funnit att nivåerna av sekundära ämnen (flavonoider och terpenoider) stiger i skotten till följd av de ökade hormonella nivåerna.

"Detta är ett intressant fynd som kan förklara den ökade toleransen mot olika stressfaktorer och sjukdomar, säger Spetea Wiklund.

Så, resultaten visar att symbiotiska svampar påverkar de hormonella nivåerna av grödor.

Baljväxten Medicago truncatula används som modell för andra baljväxter. Följaktligen, resultaten är tillämpliga på kommersiellt viktiga grödor som sojabönor, säger Adolfsson.