Консорциум бактерий поможет защитить важную продовольственную культуру от одной из главных угроз – пирикуляриоза риса – и тем самым снизить потребность в фунгицидах.
Портал AgroXXI.ru ознакомился с релизом Университета Саутгемптона, в котором сообщается хорошая новость для индустрии рисоводства: «Исследователям международной группы экспертов из Австрии и Китая впервые удалось сконструировать микробиом растений риса, увеличив присутствие «хороших» бактерий для защиты от пирикуляриоза.
Общественное понимание важности человеческого микробиома растет — множество микроорганизмов, особенно в кишечнике, влияют на наш метаболизм, вероятность заболеваний, нашу иммунную систему и даже на наше настроение.
В растениях также обитает огромное количество бактерий, грибов, вирусов и других микроорганизмов, живущих в их корнях, стеблях и листьях. В течение последнего десятилетия ученые интенсивно исследовали микробиомы растений, чтобы понять, как они влияют на здоровье растений и их уязвимость к болезням.
«Впервые нам удалось целенаправленно изменить состав микробиома растения, увеличив количество полезных бактерий, которые могут защитить растение от других вредных бактерий и снизить потребность в пестицидах. Мы добились этого на рисе, однако, созданную нами структуру можно применить и к другим растениям для улучшения их микробиома. Например, микробы, которые увеличивают снабжение сельскохозяйственных культур питательными веществами, могут уменьшить необходимость в синтетических удобрениях», — говорит доктор Томислав Чернава, соавтор научной работы, автор соответствующей статьи и доцент кафедры растительно-микробных взаимодействий в Университете Саутгемптона.
Международная исследовательская группа обнаружила, что один конкретный ген, обнаруженный в кластере биосинтеза лигнина растения риса, участвует в формировании его микробиома. Лигнин — сложный полимер, содержащийся в клеточных стенках растений. Биомасса некоторых видов растений состоит более чем на 30% из лигнина.
Во-первых, ученые заметили, что когда этот ген был деактивирован, произошло уменьшение популяции некоторых полезных бактерий, что подтверждает его важность в составе сообщества микробиома.
Далее они сделали обратное: сверхэкспрессировали ген, чтобы он производил больше одного конкретного типа метаболита — небольшой молекулы, вырабатываемой растением-хозяином во время его метаболических процессов. Это увеличило долю полезных бактерий в микробиоме.
На третьем этапе модифицированные растения подверглись воздействию Xanthomonas oryzae — патогена, вызывающего опасную бактериальную болезнь рисовых культур. Это заболевание – пирикуляриоз - называют еще «взрывом риса» из-за стремительного распространения и губительности для урожая. В данном случае, модифицированные растения оказались значительно более устойчивыми к пирикуляриозу, чем рис дикого типа.
Пирикуляриоз риса распространен в Азии, где болезнь обычно контролируют применением большого количества синтетических фунгицидов, поэтому выращивание с защитным микробиомом может помочь укрепить продовольственную безопасность и предотвратить загрязнение окружающей среды.
В настоящее время исследовательская группа продолжает поиск других полезных микробов, чтобы получить различные преимущества для здоровья растений».
Источник: University of Southampton.
Заглавное фото: Медведева Анна, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.
