Ученые исследуют взаимодействие бактерий, живущих в корнях растений, с серой. Результаты данного исследования помогут в разработке инновационных биотехнологий, облегчающих орошение сельскохозяйственных культур соленой водой. Это особенно важно для регионов, которые зависят от энергоемкого опреснения соленой воды.
Некоторые виды полезных бактерий, живущие в корнях, помогают своим растениям-хозяевам развиваться и расти. Для этого они взаимодействуют с серой, приводя в действие процесс её метаболизма.
В 2013 г. ученый-агроном Хериберт Хирт основал проект Darwin21, цель которого — использование бактерий, живущих на корнях пустынных растений, для повышения устойчивости сельского хозяйства на засушливых землях. Ученый обнаружил бактерию Enterobacter sp.SA187, благодаря которой посевы становятся устойчивыми к различным стрессам, включая жару, засуху и избыток соли в воде и почве.
Команда Хирта проанализировала, какие генетические и метаболические изменения происходят с SA187 внутри растения арабидопсис, чтобы понять молекулярные механизмы, лежащие в основе солеустойчивости растений.
Как правило, когда растения подвергаются воздействию слишком большого количества соли, их клетки выделяют активные формы кислорода, повреждающие клетки, что приводит к снижению роста и урожайности растений. Так, исследователи обнаружили, что солевой стресс запускает метаболизм серы у бактерий SA187, обитающих в корнях арабидопсиса. Высвобождающиеся при этом метаболиты серы генерируют ключевой антиоксидант, который выводит из растения токсины от индуцированных солью активных форм кислорода, позволяя ему быть устойчивым к стрессам.
«Еще одним ключевым открытием было то, что мы можем заменить защитную функцию SA187 против повреждения растений солевым стрессом, добавив непосредственно метаболиты серы, что открывает возможность использования пробиотиков в сельском хозяйстве».
Хериберт Хирт - ученый
Данное исследование является уверенным шагом к выращиванию сельскохозяйственных культур, устойчивых к различным видам стресса, что в дальнейшем ведет к увеличению их урожайности и обеспечению продовольственной безопасности в мире.
Подготовлено по материалам https://phys.org
Наши уважаемые читатели, не забывайте ставить лайки. Таким образом, мы будем видеть, что материалы, которые публикуются нашим порталом, интересны для вас!
#главагроном #сельское хозяйство #наука #научные исследования #бактерии #сера #засоление почв