Bakter teeb nisu põuakindlaks

Kollased männid suudavad Mount Lemmoni kaljudel kasvada ainult tänu sellele, et nende juurtel elavad erilised bakterid.

FOTO: Salme Timmusk

Viisteist aastat tagasi unustas noor doktorant Salme Timmusk ühe lõpetatud taimekatse ära visata. Kaks nädalat hiljem leidis ta, et mõned kasvukastis olnud nisutaimed on kenasti rohelised, teised aga ammu närtsinud. Sellest juhusest sai alguse uurimistöö, mis on avamas uut lähenemist maailma põllumajanduses.

Sel kuul avaldas Rootsi Uppsala biokeskuse (SLU) dotsent Timmusk koostöös Iisraeli ning Eesti Maaülikooli teadlastega teadusartikli, milles kirjeldab nisu põuakindluse viiekordset suurendamist. Seejuures taime endaga ei teinud teadlased midagi, ainus nipp oli panna nisu juurte juurde elama karmide kliimatingimustega harjunud mullabakter.

Kui tavalistest nisutaimedest ei elanud pärast veeta jätmist ükski kauem kui kaheksa päeva, siis mullabakteriga koos elavatest nisutaimedest taastusid kümnepäevase põua järel ligi pooled, täpsemalt 43 protsenti. Seda juhul, kui kasvupinnaseks oli ainult liiv.

Kui sinna segada kümme protsenti mulda, paranes taimede ellujäämisprotsent 89ni, hoolimata pikemast, kahenädalasest põuast. Samuti kasvasid bakteriga koos elanud taimed põua jooksul lopsakamaks ning nende juurtel oli rohkem toitaineid koguvaid juurekarvakesi.

Kuigi mikroobide kasutamist taimede omaduste parandamiseks on viimasel paari aastakümnel maailmas aina enam uuritud, pole nii märgatavat põuakindluse paranemist varem saavutatud. Timmuski sõnul on suure hüppe põhjuseks bakteritüvi, mis pärineb eriti põuastest oludest.

Heade bakterite otsingut alustas ta Iisraelist. «See on koht, kus kuivus on tohutu probleem,» selgitab Timmusk. «Seetõttu toimub seal ka evolutsiooniline valikusurve.»

Seal, Karmeli mäel asub org, mis on eriliste omaduste tõttu saanud hüüdnime Evolutsioonikanjon. Selle lõunanõlvale paistab pidevalt kõrvetav päike, põhjanõlval on aga märksa mõõdukamad tingimused.

Kolm aastat tagasi avaldas Timmusk töö tõestusega, et kanjoni eri nõlvadelt pärit sama liigi bakterid on erisuguste omadustega. «Näitasin, et on küll sama bakteriliik, aga nad ei mõju taimele samamoodi,» sõnab ta. «Kui need bakterid on kaua seal elanud, on nad koos taimejuurega ühiselt arenenud ja nende omadused on hoopis teised.» Ta jätkas ekstreemsetest kohtadest bakterite otsinguid. «Käisin mitmetel konverentsidel USAs, kus rääkisin Iisraeli kanjonitest,» meenutab ta. «Nad ütlesid, et neil Arizonas on samasugused, kuid vähem uuritud nõlvad.»

«Nad viisid mind nendesse kanjonitesse ja seal oligi üks, mis jättis mulle sügava mulje. Seal oligi ainult kivi. Gneiss ja graniit, ei mingisugustki pragu, kust taimed oleksid välja kasvanud – männid kasvasid välja otse sellest kivist. Mõtlesin, et see on tõeline looduse ime.»

Kuid kas mänd ise on sitke või on tal juurte juures head abilised, tekkis Timmuskil küsimus. «Me alles hakkame avastama looduslikus keskkonnas toimivat keerulist süsteemi,» tõdeb ta. «Viimasel ajal hakkab üha rohkem välja tulema, et taimi ja baktereid tuleb vaadata kui ühtset organismi.»

Seega otsustas ta ühe neist Mount Lemmoni kollastest mändidest kaasa võtta. «Männi kivi seest välja saamine oli omaette töö,» räägib ta. «Mu abiline hakkas kivi sisse auku raiuma ja see võttis mitu tundi aega, et seda pisikest männikest sealt välja saada.»

Kuid töö tasus ennast ära. Just selle männi juurtest saadud bakteritüvi osutus katsetes kõige tõhusamaks nisu turgutajaks. Nüüd on Timmuski töörühm andnud sisse patenditaotluse ja loodab, et tulemus jõuab kunagi ka põllumeeste kasutusse. Ent selleks on tarvilik koostöö tööstusega, ülikool üksi seda teha ei jaksa, tunnistab Timmusk.

Põuabakter

•    Tavalise mullabakteri Bacillus thuringiensis’e tüve AZP2 lisamine taimejuurtele suurendab nisutaimede põuakindlust viis korda ning taimekasvu 78 protsenti.

•    Bakteritüvi pärineb USAst Arizona osariigis Mount Lemmoni mäel kasvanud kollase männi (Pinus ponderosa) juurtelt.

•    Ajakirjas PLoS One ilmunud uurimistöö juhtautor on Rootsi Uppsala biokeskusedotsent Salme Timmusk, teiste autorite seas on Haifa ülikooli ja Eesti Maaülikooli teadlased.

Allikas: SLU, Postimees

Populaarne

Tagasi üles