» Как ученые собираются защищать растения от засухи
25.01.2018 14:37

Как ученые собираются защищать растения от засухи

Источник перевод для gearmix ()

Прикорневой микробиом растения является уникальным сообществом микроорганизмов, обитающих в корнях и на корнях растений. Подобно микробиому в кишечнике животных и человека, прикорневой микробиом является интерфейсом между растением и внешним миром. Он отвечает за такие важные функции, как поглощение питательных веществ из почвы и подачу сигналов, важных для развития растений.

Исследование роли прикорневого микробиома в здоровье растений, проведённое кандидатом наук из Университета Торонто Коннором Фицпатриком, может, в конечном итоге, помочь фермерам выращивать сельскохозяйственные культуры в условиях засухи.

В ходе исследования учёный выращивал 30 видов растений из семян, собранных в районе Большого Торонто, в сходных почвенных смесях в лабораторных условиях. Растения росли в течение всего вегетационного периода (16 недель), причём каждый вид содержался как в оптимальных условиях, так и в условиях симулирования засухи.

Исследовались общие черты и различия между прикорневыми микробиомами различных видов растений-хозяев, разделяя микробиомы на эндосферу (микробы, обитающие внутри корней) и ризосферу (микробы, обитающие в почве, окружающей корни). Учёный обнаружил вариации среди 30 видов, причем родственные виды имели больше сходства между микробиомами, чем разные виды.

«Как мы и ожидали, — говорит Фицпатрик, — подобно тому, как существует больше сходства между микробиомами кишечника человека и обезьяны, чем между человеческим и мышиным микробиомами, точно также, чем ближе между собой виды растений, тем более сходны их прикорневые микробиомы».

Помимо углубления основного биологического понимания эволюции и развития растений, исследование предлагает дальнейшие возможности для изучения, в том числе, как и почему некоторые растения рекрутируют бактерии, которые влияют на устойчивость к засухе, а другие нет.

Исследователь сделал вывод, что если бы растения смогли обогатить свои прикорневые микробиомы определённой группой бактерий (Actinobacteria), то они значительно лучше бы росли в условиях засухи. В серии опытов все растения имели доступ к этой группе бактерий, но им также нужна была способность набирать их из почвы.

В другой находке, согласующейся с практикой севооборота, учёный оценил обратную связь с бактериальным окружением в почве вокруг растений и продемонстрировал, что чем больше состав микробиома корня растения был аналогичным тому, который имели предыдущие поколения растений, выращенные в этой же почве, тем в большей степени второе поколение растений страдало от засухи

«Практически говоря, нам нужно понять, как поддерживать растения в условиях всё возрастающих стрессоров, таких как засуха и увеличение числа возбудителей болезней, — говорит Фитцпатрик.  — Усилия по смягчению этих проблем являются дорогостоящими, недолговечными или очень вредными для окружающей среды. Если мы сможем использовать естественные взаимодействия для этих целей, нам и природе будет намного лучше»

Исследование было опубликовано в последнем выпуске Proceedings of the National Academy of Sciences.



ПОХОЖИЕ ЗАПИСИ


© Gearmix 2013
Права на опубликованный перевод принадлежат владельцам вебсайта gearmix.ru
Все графические изображения, использованные при оформлении статьи принадлежат их владельцам. Знак охраны авторского права распространяется только на текст статьи.
Использование материалов сайта без активной индексируемой ссылки на источник запрещено.

Понравилась статья?
Поделись с друзьями!

x

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *