Potatis gynnas när två nyttiga bakterier samarbetar

När de nyttiga jordbakterierna tillfördes potatisplantorna etablerade de sig snabbt i rötterna och påverkade signaler som är viktiga för knölbildningen, visar studien.

ImageMostphotos

Potatis är en av världens viktigaste livsmedelsgrödor och en viktig del av kosten för miljontals människor. Samtidigt kräver höga skördar ofta betydande insatser av exempelvis gödselmedel. Benedicte Albrectsen och hennes forskargrupp vid Institutionen för fysiologisk botanik och Umeå Plant Science Centre undersökte därför om naturligt förekommande mikroorganismer i marken skulle kunna bidra till en mer hållbar potatisproduktion.

– Vi ville ta reda på om två typer av nyttiga bakterier fungerar bättre tillsammans än var för sig, säger Benedicte Albrectsen.

Potatisplantor under växthusexperimenten där nyttiga jordbakterier tillfördes rötterna. 

Image[Fotograf saknas]

Forskarna fokuserade på Pseudomonas protegens och Pseudomonas simiae, två välstuderade, naturligt förekommande jordbakterier som är kända för att främja växters tillväxt och hälsa. I experimenten jämfördes effekterna av bakterierna var för sig och i kombination på potatisplantor. I studien ingick också olika potatissorter.

Bakterierna påverkar varandra

När bakterierna tillfördes potatisplantorna etablerade de sig snabbt i rötterna och påverkade signaler som är viktiga för knölbildningen. De behandlade plantorna visade tidigare tecken på knölbildning än obehandlade plantor, och analyser av genuttryck visade ökad aktivitet hos gener som är kopplade till denna process. I flera fall gav kombinationsbehandlingen effekter som inte sågs när bakterierna användes var för sig.

Benedicte Albrectsen.

ImageMattias Pettersson

– Vi blev positivt överraskade. Även om vi förväntade oss positiva effekter var samspelet mellan de två bakteriestammarna tydligare än väntat, säger Benedicte Albrectsen.

För att bättre förstå hur de två bakteriestammarna samverkade analyserade forskarna både de ämnen som bakterierna producerade och de reaktioner som utlöstes i potatisplantorna. Med hjälp av Swedish Metabolomics Centre fann de att bakterierna bildade en unik blandning av ämnen när de odlades tillsammans, vilket tyder på att bakterierna påverkar varandras aktivitet.

Inverkar på växternas försvar

Bakteriebehandlingarna påverkade inte bara växternas tillväxt utan även gener som är viktiga för knölbildning och växternas försvar mot stress och sjukdomar. Forskarna såg också förändringar i knölarnas kvalitet, bland annat i stärkelse- och C-vitaminhalt. Effekterna varierade dock mellan potatissorterna ’Mandel’ och ’Désirée’, som båda odlas i Sverige.

Nu vill forskarna ta nästa steg och se hur naturliga kombinationer av nyttiga jordbakterier fungerar under verkliga odlingsförhållanden.

- Det som fascinerar mig mest är hur jordens biologiska mångfald kan bidra till att potatisen växer och utvecklas bättre. Genom att förstå hur jordbakterier samspelar kan vi få kunskap som även är relevant för andra grödor, säger Benedicte Albrectsen.