Ольга МОЖЕЙКО, «ГлавАгроном»
Ученые из North Carolina State University приступают к реализации трехлетнего проекта по выявлению полезных грибов, обнаруженных в пяти ключевых культурах: кукурузе, сое, пшенице, конопле и траве Свит.
Команду возглавляет Кристин Хокс, профессор кафедры биологии растений и микробов. После того, как полезные грибы будут выявлены, команда приступит к следующему этапу работы и определит, как грибковые виды помогают растениям бороться с болезнями и переносить стресс засухи.
Специалисты создадут инструменты для обнаружения типов грибов, присутствующих в поле.
«Наша главная цель состоит в том, чтобы улучшить управление здоровьем растений и повысить устойчивость культур за счет использования полезных грибов в листьях растений. Мы надеемся уменьшить потери урожая от таких стрессов, как засуха и болезни».
Кристин Хокс - профессор кафедры биологии растений и микробов Университета
Этот проект является одним из четырех междисциплинарных проектов, отобранных управлением исследований и инноваций штата Северная Каролина для получения семенного финансирования для решения глобальных проблем, стоящих перед сельским хозяйством.
Прошлым летом Хокс и ее команда собрали образцы грибов, живущих в листьях кукурузы, сои, пшеницы и других культурах. Используя официальную программу сортоиспытания, возглавляемую Райаном Хайнигером, команда собрала образцы листьев из разных мест по всему штату, как с исследовательских станций, так и с полей фермеров-партнеров. Они выделили около 3000 различных грибов из листьев, которые на данный момент уже проходят идентификацию.
Хоукс и ее команда анализируют эти грибы, чтобы определить, как вид меняется между сортами, культурами, местами и регионами. Затем команда выберет некоторые из грибных видов, которые были найдены на полях для их способности «спасать» растения от болезней или засухи в сотрудничестве с исследователями Министерства сельского хозяйства США.
Первоначально они будут использовать отделенные листья в микропластинках, чтобы быстро экранировать грибы против небольшого количества патогенов пшеницы и кукурузы. Те, которые предотвращают заражение патогенами, будут проверены в приближенных к полевым условиях, чтобы увидеть, защищают ли они целые растения.
Специалисты определят, какие грибы полезны на молекулярном уровне. Например, известно, что некоторые грибы вырабатывают растительные гормоны, в то время как другие выделяют антибиотики для защиты своих хозяев. Росс Соццани, исследователь в области биологии растений и микробов, и Кранос Уильямс, исследователь в области электротехники и вычислительной техники, будут использовать инструменты вычислительного моделирования для выявления генов.
Исследователи разработают инструменты CRISPR для манипулирования грибковыми генами для повышения их преимущества для растения. Эти инструменты могли бы революционизировать нашу способность использовать грибковые симбионты для борьбы с болезнями растений и стрессом.
Вторая часть проекта направлена на разработку инструмента для быстрого обнаружения присутствия различных полезных грибов в поле, что имеет решающее значение для использования этих грибов в качестве инструментов для управления растениеводством.
В дополнение к определению грибных маркеров, команда должна будет определить, насколько специфичны маркеры для каждого вида грибов и сколько грибов должно быть в листьях для их обнаружения.
В ходе исследования будет проведена работа по созданию портативного датчика, который можно будет использовать в полевых условиях.
Информация подготовлена по материалам North Carolina State University.
Узнавайте первыми самые актуальные новости сельского хозяйства России и мира на нашем сайте «ГлавАгроном».