Команда китайских исследователей определила роль ризосферных бактерий картофеля в улучшении питательного профиля малоплодордных угодий.
Портал AgroXXI.ru ознакомился со статьей коллектива китайских ученых (Ключевая лаборатория биологии картофеля провинции Юньнань, Объединенная академия картофелеведения CAAS-YNNU-YINMORE; Чжаотунская академия сельскохозяйственных наук), опубликованной в журнале Agronomy 2024 на портале MDPI, в которой говорится о новом открытии пользы бактерий ризосферного микробиома картофеля.
Растения, произрастающие в природных экосистемах, живут в тесном сотрудничестве со множеством микроорганизмов. Будучи вторым геномом растений, ризосферный микробиом играет важную роль в стимулировании роста растений и устойчивости к болезням.
В частности, ризобактерии, стимулирующие рост растений, приносят пользу, производя гормоны роста, которые преобразуют многие недоступные для растений важные питательные вещества, такие как азот, фосфор, цинк и железо, в доступные формы, синтезируют антибиотики или повысить индуцированную системную устойчивость, чтобы помочь растениям бороться с патогенными бактериями и грибами.
Ранее считалось, что у картофеля функция ризосферных микроорганизмов сосредоточена главным образом на устойчивости болезнетворных бактерий. Лишь несколько исследований показали, что арбускулярные грибы, такие как Rhizophagus ignores, Funneliformis mosseae и Claroideoglomus etunicatum , а также некоторые бактерии, такие как Enterobacter cloacae, Bacillus thuringiensis и Pseudomonas pseudoalcaligenes, могут повысить урожайность и питательные качества картофеля.
На микробный состав ризосферы растений влияют хозяева и окружающая среда. Растения формируют ризосферные микробы, изменяя количество и состав корневых экссудатов для приобретения подземных ресурсов в почве с ограниченным количеством питательных веществ, что согласуется с гипотезой «крика о помощи» в устойчивости к болезням.
Растения могут формировать состав ризосферы, выделяя фенольные вещества и привлекая родственную микрофлору для улучшения растворимости железа в ризосфере при посадке в почву с дефицитом железа, и результат был аналогичным, когда почва имела дефицит фосфора.
«Учитывая вышеизложенное исследование, мы предположили, что, когда картофель выращивается на бедной щелочной почве, будут задействованы специальные полезные штаммы, способствующие усвоению питательных веществ. Юньнань является основной провинцией по выращиванию картофеля, но некоторые из основных районов выращивания картофеля имеют щелочные почвы с чрезвычайно низким содержанием питательных веществ. Особенно это касается Даяо, небольшого города, расположенного в северо-западной части провинции Юньнань. Чтобы использовать больше микробных биоудобрений для содействия развитию «зеленого» производства картофеля в Юньнани, были изучены ризосферные бактерии картофеля, выращиваемого в Даяо сорта Дезире», - рассказывают авторы работы.
Результаты показали следующее. Скрининг 83 штаммов с неполными идентичными последовательностями 16S рДНК показал, что 47 штаммов продуцируют индолуксусную кислоту с ее содержанием в диапазоне от 0,2 до 42 мг/л, а семь штаммов были фосфорсолюбилизирующие, из них шесть штаммов значительно увеличивают рост растений картофеля.
Тридцать семь штаммов продуцировали сидерофор и четыре штамма были цинксолюбилизирующие, из которых три штамма значительно облегчали хлороз растений картофеля.
«Во всех изолятах впервые было обнаружено, что виды Variovorax soli (ST98) и Cellulomonas biazotea (ST118) обладают способностью секретировать индолуксусную кислоту; впервые было обнаружено, что виды Leifsonia aquatica (ST172) и Leifsonia naganoensis (ST177) и род Sutcliffiella (ST11) способны солюбилизировать фосфор; вид Chryseobacterium daecheongense (ST32) был способен солюбилизировать цинк; впервые обнаружено, что виды V. soli (ST98), C. biazotea (ST118) и L. naganoensis (ST177) способны стимулировать рост растений. Открытие множества функциональных бактерий, таким образом, обогатило ресурсы бактерий, способствующих росту растений, и заложило основу для производства биоудобрений для улучшения состояния почвы и производства сельскохозяйственных культур», заключают авторы.
По статье группы авторов (Чжунчэнь Юй, Кайдинг Чен, Чжоу Ли, Юнджи Сон, Чунхонг Ян, Синьюй Цзян, Хэн Цзя, И Шан, Мэнцин Тянь), опубликованной на портале www.mdpi.com.
Заглавное фото: Лукьянов Дмитрий, AgroXXI.ru.
Интересна тема? Подпишитесь на наши новости в ДЗЕН | Канал в Telegram | Группа Вконтакте | Дзен.новости.