Yoğun tarım sistemlerimiz yüksek gübre ve pestisit girdilerine dayanmaktadır. Bu çevreye zararlıdır ve aynı zamanda sürdürülebilir değildir. Bu nedenle, araştırmadaki temel sorular, mahsullerimizin verimini korurken bu girdilerin nasıl düşürüleceğidir.

Bunu yapmanın umut verici bir yolu, bitkilere tarlada faydalı mikroplar sağlamaktır. Bununla birlikte, bunu başarılı bir şekilde yapabilmek için, ortaklar arasındaki karmaşık kimyasal karışmayı anlamamız gerekir. Bu etkileşimi laboratuvarımızdaki kök eksüdalarına bakarak inceliyoruz.

Kök eksüdasyonunun çok dinamik olduğunu görüyoruz. Bitki türleri, gelişim aşamaları ve ayrıca günlük zaman noktaları arasında farklılık gösterir. Bitkiler ayrıca metabolik profillerini değiştirerek farklı türdeki mikropların varlığına tepki verirler.

Kök eksüdaları mikrobiyal topluluğa besin ve sinyaller olduğundan, eksüdasyon profillerini incelemek, bitkilerin çevrelerindeki mikroplarla nasıl etkileşime girdiğini anlamak için çok önemlidir. Metabolomikteki ve aynı zamanda yeni nesil dizileme teknolojilerindeki gelişmeler, bitki mikrobiyom etkileşimi alanını gerçekten ileriye taşıyor. Açıkçası, belirli bir sistemdeki bileşiği veya ilgilenilen bileşikleri tespit etmek için bir metabolomik iş akışına ihtiyacınız var.

Ve yeni nesil dizileme teknolojileri, bitki mikrobiyomlarının yapısını ve aynı zamanda işlevini anlamak için gerçekten gereklidir. Ayrıca, bitki mikrop etkileşimlerinin moleküler mekanizmalarını anlamak için burada sunduğumuz gibi özel büyüme sistemleri veya basitleştirilmiş büyüme sistemleri kullanmak çok yararlıdır. Sistemimiz steril tutulabilir, ancak hedef mikroorganizmalarla da aşılayabiliriz.

Karşılaştığımız zorluklardan biri, eksüdalarda düşük konsantrasyondaki metabolitleri tespit etmektir. Arka plan düşükse, bunu yapmak kolaydır. Toprak gibi çok daha karmaşık bir ortamımız varsa, o zaman daha zordur.

Çözülmemiş bir başka zorluk da resme mikroplar eklediğimizde. O zaman bitkiler veya mikroplar tarafından üretilen bileşiği ayırt etmek mümkün değildir. Düşük maliyetli ve oldukça kolay bir sistem geliştirdik.

Steril tasarımları, ardışık deneylere izin verir. İlk bitki metabolitleri atılır. Daha sonra bitkiler mikroplarla aşılanır ve burada metabolit profilindeki değişiklikler değerlendirilir.

Aynı zamanda farklı bitki türlerinin uzun süre büyümesine izin verir. Özetle, bu sistem birçok uygulama için çok uygundur.