Почвенные микроорганизмы «запоминают» засуху, чтобы защитить посевы

По мнению исследовательской группы, это открытие может помочь биотехнологическим компаниям найти полезные микроорганизмы для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к изменению климата.

Новое исследование Университета Канзаса (США), опубликованное в журнале Nature Microbiology, показывает, что микроорганизмы в почве обладают способностью «помнить» прошлые засухи, тем самым влияя на то, как растения растут и адаптируются к засушливым условиям.

Группа исследователей собрала образцы почвы в шести разных местах Канзаса — от влажного восточного региона до сухих западных равнин — чтобы изучить, как микробная «память о засухе» влияет на растения.

Затем они сравнили две группы почв: одну, которая поддерживалась в хорошо увлажненном состоянии, и другую, которая подвергалась пятимесячной засухе.

«Бактерии, грибки и другие организмы в почве могут оказывать долгосрочное воздействие, например, влиять на усвоение питательных веществ, накопление углерода и особенно на засухоустойчивость растений», — сказала доцент Мэгги Вагнер из Канзасского университета.

Результаты показали, что признаки засухи сохранялись в микробном сообществе даже спустя тысячи поколений. Выращивая растения в этих образцах почвы, команда обнаружила, что местные растения реагировали гораздо сильнее, чем сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, что свидетельствует о долговременной эволюционной связи между местными растениями и местным микробиомом.

В ходе эксперимента команда сравнила местный вид травы — гамаграсс — с кукурузой. Гамаграсс рос значительно лучше в окружении микробов с «памятью о засухе», в то время как кукуруза реагировала хуже.

«Мы считаем, что это связано с коэволюционной историей: гамаграсс существовал с этими микробными сообществами на протяжении тысяч лет, в то время как кукуруза была завезена из Центральной Америки», — объясняет Вагнер.

Дальнейший генетический анализ показал, что ключевую роль играет ген никотиноаминсинтазы. Этот ген помогает растениям усваивать железо из почвы, а также повышает устойчивость к засухе.

Примечательно, что растения активировали этот ген только при выращивании с микроорганизмами, имеющими «память» об условиях засухи, что позволяет предположить, что биологическая реакция растения зависит от микробной памяти.

По мнению исследовательской группы, это открытие может помочь биотехнологическим компаниям найти полезные микроорганизмы для повышения устойчивости сельскохозяйственных культур к изменению климата.

«Индустрия сельскохозяйственных микробов стремительно растёт и оценивается в миллиарды долларов. Эти новые знания могут помочь в выборе подходящих микробных сообществ», — заключила г-жа Вагнер.

(TTXVN/Вьетнам+)

Источник: https://www.vietnamplus.vn/vi-sinh-vat-trong-dat-ghi-nho-han-han-de-bao-ve-cay-trong-post1074515.vnp