Похожие статьи
Подкормка культурных растений микробом, полученным из корней пустынных растений, может стать мощным средством повышения устойчивости культурных растений к засухе.
Было показано, что проращивание арабидопсиса (кресс-салата таля) и люцерны микробом, взятым из корней обычного пустынного растения, помогает им процветать в условиях засухи.
«Смягчение последствий засухи для культурных растений является неотложной задачей для тех из нас, кто работает в области сельскохозяйственной биотехнологии», — делится Хериберт Хирт из KAUST, который работал над проектом вместе с коллегами из Германии и по всей Саудовской Аравии, включая Хайрию Алвутайд, доцента Университета принцессы Нуры бинт Абдулрахман.
Инициатива DARWIN21 desert initiative была запущена 10 лет назад в KAUST с целью выделения и анализа пустынных микробов.
«Мы надеемся, что они могут передать культурным растениям те же свойства, что и растениям пустыни, делая их устойчивыми к жаре, соли и / или засухе. Это может внести значительный вклад в глобальную продовольственную безопасность», — поясняют ученые.
В рамках программы DARWIN21 Хирт и его команда уже выделили более 10 000 штаммов пустынных микробов из пустынных почв и корней пустынных растений. Они провели скрининг сотен этих штаммов, проращивая растения арабидопсиса каждым различным штаммом в поисках тех, которые значительно повышают устойчивость растения к засухе.
Для этого конкретного исследования, опубликованного в отчетах EMBO и направленного на изучение молекулярных механизмов повышения устойчивости к засухе, исследователи выбрали штамм бактерий Pseudomonas argentinensis под названием SA190. SA190 происходит из корневых клубеньков Indigofera argentea, небольшого кустарниковидного растения, произрастающего в пустынях и сухих зарослях кустарника от Сахары до Индии.
«Поскольку мы так много знаем об арабидопсисе — это генетическая модель в биологии растений — мы смогли проанализировать точные молекулярные механизмы и изменения, которые SA190 вызвал в растении в ответ на засуху», — говорит Алвутайд.
Команда обнаружила, что SA190 изменяет эпигенетический статус важных генов стресса от засухи. Эти гены не экспрессируются при хороших условиях выращивания, но экспрессируются исключительно, когда растения подвергаются засухе.
«SA190 усиливал эти гены только при необходимости, а это означает, что на урожайность культур это не повлияло, что может быть неприятным побочным эффектом некоторых усилий по смягчению последствий засухи, — отмечает Алвутайд. — SA190 активно изменил архитектуру корней растений и тем самым повысил эффективность использования воды растениями».
Затем команда обработала люцерну препаратом SA190, и эти растения показали значительно повышенную устойчивость к засухе по сравнению с контрольными.
«SA190 можно легко производить в больших количествах в ферментаторах, и семена сельскохозяйственных культур нужно только покрыть микробами. Как только семена высеваются на поле, SA190 связывается непосредственно с проростками сельскохозяйственных культур, тем самым избегая конкуренции с другими почвенными микроорганизмами. Потенциально это очень мощный инструмент, помогающий растениям противостоять засухе «, — сообщают исследователи.
Эксклюзивный перевод
О светлом будущем заботятся политики, о светлом прошлом – историки, о светлом настоящем – журналисты.
