הבנת הקשר בין פעילות חיידקים ממיסי זרחן בקרקעות שאינן מעובדות, ביטוי גנים מעורבים במעגל הזרחן ותכונות כימיות של הקרקע

ריכוז הזרחן הזמין בקרקע מושפע ממספר תהליכים, כולל מאגרי הזרחן, תהליכי הפירוק שעוברים המאגרים, תכונות הקרקע, ופעילות מקרוביאלית. מגבלת הזרחן במערכות חקלאיות היא בעיה משמעותית שצריך למצוא דרכים להתגבר עליה לשם ייעול תהליך הדישון בזרחן. אבל עדיין חסרה הבנה בסיסית למנגנוני הפירוק של הזרחן הלא זמין. מיקרואורגניזמים ממלאים תפקיד חשוב במחזור הזרחן בקרקע ומווסתים את זמינותו. פוספאטאז בסיסי (Alkaline phosphatase-ALK), שמקורו בעיקר בחיידקי קרקע, הוא אנזים מפתח האחראי על הידרוליזה של תרכובות אורגניות המכילות זרחן.

במחקר זה, נעשה דיגום לקרקעות מארבע אזורים שונים בישראל, כך שנבחרו קרקעות שאינן מעובדות כדי לבחון את הקשרים בין ביטוי הגנים , ALP פעילות האנזים ותכונות כימיות של הקרקע, כולל פחמן, זרחן וחנקן. בנוסף נעשה שימוש ב-qPCR לכימות גנים ספציפיים הקשורים למעגל הזרחן, וריצוף של 16sRNAלאפיון המבנה של אוכלוסיות החיידקים ומדדי עושר מינים, המטרה היא לבנות ידע בסיסי שקושר בין התכונות הכימיות של הקרקעות, והפעילות של חיידקים ממיסי זרחן.

ממצאי המחקר מצביעים על קשרים מורכבים בין מבנה אוכלוסיות החיידקים, ביטוי גנים פונקציונליים וזמינות זרחן. חשוב לציין כי פעילות ALP לא תמיד תאמה את ביטוי הגן האחראי עליו—במיוחד phoD— מה שמרמז על השפעות אפשריות של מנגנונים רגולטוריים, מגוון מיקרוביאלי או מגבלות סביבתיות. בנוסף, נמצאו שונות בקורלציות בין המגוון המיקרוביאלי לפעילות ALP, דבר המדגיש את התפקיד העדין של מבנה האוכלוסיות בביטוי של גנים פונקציונליים. לתוצאות מחקר חשיבות בהבנת הגורמים המשפעים על פעילות מקרוביאלית של חיידקים ממיסי זרחן, כך שניתן להשליך אותם על הבנת תהליכים שקורים בשדות חקלאיים.