Полезные микроорганизмы, обитающие вблизи корней растений, формируют с ними взаимовыгодные отношения. Они снабжают растения питательными веществами, укрепляют их способность справляться со стрессом и защищают от патогенных микроорганизмов. В ответ растения выделяют в почву часть произведенных в процессе фотосинтеза сахаров, аминокислоты и другие метаболиты. Состав микробного сообщества, привлекаемого растением, напрямую зависит от типа выделяемых им соединений.
Исследователи Центра Джона Иннеса (Великобритания) детально рассмотрели связь между генетикой растения и корневыми микроорганизмами. Были проанализированы микробиомы двух сортов ячменя — Tipple и Chevallier. У каждого из этих сортов была обнаружена общая основная группа почвенных микроорганизмов, но при этом наблюдались явные различия в общих сообществах.
У каждого сорта свои микробные сообщества
Наиболее распространенная группа почвенных микроорганизмов — бактерии рода Pseudomonas — была особенно многочисленна вокруг корней Tipple. Это связано с тем, что растения сорта Tipple выделяют большое количество сахаров, таких как глюкоза или фруктоза, которые особенно привлекательны в качестве источника питания для Pseudomonas.
Ученые обнаружили различия в активности генов между сортами ячменя, что помогло объяснить различия в их корневых сообществах. При попытке поменять местами микробные сообщества Tipple и Chevallier было установлено, что каждый сорт ячменя рос лучше, если его микробиом оставался исходным.
Результаты исследования показывают, что растения могут точно регулировать популяцию микроорганизмов, населяющих их корневую зону, что может иметь важное значение для здоровья растений.
Во Всероссийском центре карантина растений (ФГБУ «ВНИИКР» Россельхознадзора) изучают и разрабатывают методы диагностики наиболее опасных вредителей и возбудителей болезней зерновых культур.
Источник: Pacheco-Moreno A, et al. The genotype of barley cultivars influences multiple aspects of their associated microbiota via differential root exudate secretion. PLoS Biology (2024). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002232