Kesan kemarau terhadap fizikomia dan kepelbagaian mikrob tanah padi terhadap amalan pertanian dan genotip padi yang berbeza

Abstract

Kejadian perubahan iklim seperti kemarau telah memberi kesan kepada bekalan beras (Oryza sativa) di negara kita. Untuk meningkatkan produktiviti padi dan memastikan bekalan yang stabil, amalan pertanian mesra ekologi, seperti penggunaan mikrob tanah merupakan penyelesaian yang berpotensi memberi kesan positif kepada kesuburan tanah dan kesihatan tanaman. Justeru itu, penyelidikan ini diusulkan bertujuan untuk menyiasat populasi mikrob tanah dibawah tekanan kemarau yang berpotensi untuk dijadikan mikrob bermanfaat untuk pokok padi. Kajian ini dijalankan dalam dua amalan pertanian berbeza dengan menggunakan dua genotip padi berbeza dibawah kawalan dan tekanan kemarau. Pendekatan projek ini melibatkan penanaman, pensampelan, pembinaan perpustakaan metagenom daripada sampel tanah, pengenalpastian komposisi spesies mikrob dan penentuan gen berfungsi dalam persekitaran kawalan dan tertekan. Dalam kajian ini, Sphingomonas spp. dilihat sebagai mikrob yang paling dominan dalam keseluruhan sampel. Selain itu, dapat diperhatikan bahawa Sphingomonas, Bradyrhizobium, Lysobacter, Altererythrobacter dan Nocardiodes spp. menunjukkan kelimpahan relatif yang lebih tinggi dalam tanah tekanan kemarau daripada tanah tanpa tekanan. Perbezaan komuniti mikrob juga dapat diperhatikan pada perbandingan antara kaedah penanaman dan genotip yang berbeza. Analisis kepelbagaian alfa menggunakan indeks Shannon mendedahkan bahawa di bawah tekanan kemarau, kepelbagaian mikrob tanah adalah lebih tinggi dalam kaedah penanaman konvensional, manakala kepelbagaian beta lebih dipengaruhi oleh kaedah penanaman daripada genotip padi. Tambahan pula, analisis gen berfungsi KEGG, yang digambarkan melalui pata haba, telah mengenal pasti empat gen berfungsi dominan: K02004 (pengangkut ABC), K12132 (serine/treonine-protein kinase), K02014 (protein reseptor membran luar kompleks besi) dan K01768 (adenilat siklase). Analisis ini juga menunjukkan bahawa tapak jalan metabolisme (karbon, nitrogen, lipid, besi), biosintesis metabolit sekunder dan pengangkut ABC merupakan tapak jalan penting semasa tekanan kemarau. Kesimpulannya, kajian ini mengenal pasti kumpulan mikrob yang menjadi calon dalam menangani tekanan kemarau serta gambaran tentang fungsi penting gen dan tapak jalan khusus yang terlibat dalam meningkatkan toleransi padi terhadap tekanan.