Почвенные микроорганизмы «запоминают» засушливые условия, чтобы защитить урожай.

По мнению исследовательской группы, это открытие может помочь биотехнологическим компаниям выявлять 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 «запоминать» прошлые засухи, влияя тем самым на рост растений и их адаптацию к засушливым условиям.

Исследовательская группа собрала образцы почвы в шести разных местах в Канзасе – от влажных восточных регионов до засушливых западных равнин – чтобы понять, как «засушливая память» микроорганизмов влияет на урожай.

Затем они сравнили две группы почв: одну группу, которая поддерживалась в достаточно влажном состоянии, и другую, которая пережила длительную засуху в течение 5 месяцев.

Доцент Мэгги Вагнер из Университета Канзаса сказала: «Бактерии, грибы и другие организмы в почве могут оказывать долгосрочное воздействие, например, влияя на усвоение питательных веществ, накопление углерода и, особенно, на засухоустойчивость растений».

Результаты показали, что следы засухи сохранялись в микробных сообществах даже спустя тысячи поколений. При посадке деревьев в эти образцы почвы команда обнаружила, что местные виды растений реагировали гораздо сильнее, чем сельскохозяйственные культуры, такие как кукуруза, что указывает на долгосрочную эволюционную связь между местными растениями и местными микроорганизмами.

В ходе эксперимента команда сравнила местный вид злаковых — гамаграсс — с кукурузой. Гамаграсс значительно лучше рос в присутствии микроорганизмов, обладающих «засухоустойчивой памятью», в то время как кукуруза реагировала на это менее эффективно.

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

Дальнейший генетический анализ показал, что ключевую роль играет ген никотианаминсинтазы. Этот ген помогает растению усваивать железо из почвы и одновременно повышает его засухоустойчивость.

Примечательно, что растение активировало этот ген только при выращивании рядом с микроорганизмами, обладающими «памятью» о засушливых условиях, что позволяет предположить, что биологическая реакция растения зависит от этой памяти у микроорганизмов.

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

Вагнер заключил: «Торговля сельскохозяйственными микробами быстро растет и оценивается в миллиарды долларов. Эти новые данные могут помочь в выборе подходящих микробных сообществ».

(ВНА/Вьетнам+)

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