Cây dại sa mạc đối mặt với bệnh dịch từ cây trồng

Cũng giống như nhiều người trong chúng ta phải đối diện với cúm mùa, các cây trồng bản địa phải đối mặt với các mối đe dọa từ virus. Con người từ lâu đã biết rằng giống như con người, cây trồng có thể không kháng cự nổi các loại virus.

Bằng việc phân tích các cây trồng bản địa, như cây bí dại, như trong sa mạc ở California, một nhóm nghiên cứu từ ĐH bang Michigan và ĐH California, Riverside phát hiện ra các virus phi bản địa từ khu vực trồng trọt đang xâm lấn các cây trồng bản địa. Nguồn: Tessa Shates

Hiện tại một nghiên cứu do các nhà khoa học trường đại học bang Michigan và trường đại học California, Riverside cho thấy một đe dọa chưa từng biết từ trước đến nay: các virus trên cây trồng phi bản địa đang ảnh hưởng và gây nguy hiểm đến sức khỏe của cây dại sa mạc.

“Trong nhiều năm, lĩnh vực sinh thái học giả định là cây dại đã miễn dịch với các virus xâm lấn phá hủy mùa vụ”, Carolyn Malmstrom, giáo sư sinh học thực vật, sinh học tiến hóa và hành vi tại MSU và đồng dẫn dắt nghiên cứu nhận xét. Kerry Mauck, một phó giáo sư và giữ ghế Alfred M. Boyce về côn trùng học, là người dẫn dắt nhóm nghiên cứu tại UC Riverside và cố vấn cho tác giả thứ nhất Tessa Shates, một sinh viên trong phòng thí nghiệm của mình.

“Nhưng chúng tôi phát hiện ra là chúng ta cần phải lo nghĩ nhiều về việc bảo vệ những cây cối bản địa cũng giống như việc chúng ta lo nghĩ về cây nông nghiệp”, Malmstrom nói.

Được xuất bản trên tạp chí Phytobiomes Journal 1, phát hiện này có những gợi ý đáng chú ý cho những nỗ lực bảo tồn. Nghiên cứu sử dụng kỹ thuật giải trình tự gene tiên tiến và thực nghiệm ngoài hiện trường để chứng tỏ cách các côn trùng, đóng vai trò như những vật truyền lây không chủ ý, chuyên chở các mầm bệnh gây hại từ nơi trồng trọt sang các hệ sinh thái bản địa.

Nghiên cứu này tập trung vào những vùng sa mạc ở Nam California, nơi các loài bí hoang Cucurbita mọc gần với các cánh đồng canh tác được tưới tiêu. Nhóm nghiêm cứu đã nhận diện, đánh dấu và thu thập các mẫu từ cây dại một cách cẩn thận.

Sau đó, phân tích gene của các loài virus bên trong những mẫu cây dại này, các nhà nghiên cứu đã khám phá ra một sự hiện diện đáng ngạc nhiên của các mầm bệnh của cây trồng như virus gây bệnh còi cọc vàng ở dưa chuột và virus vàng dưa chuột do rệp sinh ra, hay bệnh CABYV.

Trên thực tế, họ cũng tìm thấy tỉ lệ lây nhiễm với CABYV – một mầm bệnh phi bản địa – có thể đạt đến mức cao tới 88% trên quần thể Cucurbita dại, với những tác động hữu hình lên sự tăng trưởng của cây trồng và sức khỏe của rễ, cả về sự tồn tại của cây trồng trong môi trường sa mạc khắc nghiệt.

“Các cây dại này là thành phần quan trọng của các hệ sinh thái sa mạc, đem lại thức ăn và nơi trú ngụ của các sinh vật khác”, Malmstrom nói. “Sự suy giảm của chúng do nhiễm virus từ cây trồng có thể dẫn đến những hệ quả chồng chất đối với toàn bộ các cộng đồng sinh thái”.

“Phát hiện của chúng tôi giúp cộng đồng ghi nhận một điều là tác động của chúng ta lên quang cảnh xung quanh chúng ta không bao giờ được nhìn thấy rõ ràng hoặc rõ ràng để thấy được”, Shates nói. “Thật dễ để thấy những thay đổi cảnh quan của một khu rừng bị đốn hạ nhưng khó hơn nhiều để ghi nhận cách các vi sinh vật quá giang có thể làm thay đổi cấu trúc cộng đồng thực vật theo thời gian”.

“Dự án này bắc cầu qua khoảng trống giữa các hệ nông nghiệp và tự nhiên, nhắc nhở chúng ta là tự nhiên và nông nghiệp đều có mối liên hệ chặt chẽ”, Malmstrom nói. “Nó cũng nhấn mạnh vào sự cần thiết có cách tiếp cận tối ưu hơn để quản lý sức khỏe cây trồng và chứng tỏ hiểu biết về động lực học virus đầy phứ tạp trong các hệ tự nhiên là điều thiết yếu để phát triển các giải pháp bền vững giúp đem lại lợi ích cho cả nông nghiệp và đa dạng sinh học”.

Thanh Đức tổng hợp

Nguồn: https://natsci.msu.edu/news/2024-03-wild-plants-face-viral-surprise.aspx

https://www.eurekalert.org/news-releases/1039426

————————————–

1.https://apsjournals.apsnet.org/doi/10.1094/PBIOMES-05-23-0033-R

Tác giả