Микробиота ризосферы выступает как возобновляемая альтернатива синтетическим агрохимикатам

Микробиота ризосферы выступает как возобновляемая альтернатива синтетическим агрохимикатам Ученые «просеяли» геном ячменя и определили гены, формирующие ризосферную микробиоту культуры
Тонкий слой почвы, окружающий корни растений, граница раздела, которую ученые определяют как ризосферу, является средой обитания множества микроорганизмов, которые в совокупности называются микробиотой ризосферы.
По аналогии с микробиотой, населяющей пищеварительный тракт позвоночных, ризосферная микробиота может способствовать здоровью, развитию и росту их растений-хозяев, облегчая поглощение минеральных питательных веществ и защиту от патогенов. Таким образом, она выступает как возобновляемая альтернатива синтетическим агрохимикатам.
Подобно дирижеру оркестра, растение-хозяин может формировать состав микробиоты ризосферы. Эта способность опосредована специфическими генами в геноме, которые затем можно использовать для перестройки взаимодействия растений и микробиоты для повышения урожайности культур. Однако, гены хозяина, лежащие в основе этой диверсификации, остаются плохо изученными.
Исследователи из Школы наук о жизни Университета Данди и Института Джеймса Хаттона при содействии коллег из Великобритании, Италии и Германии недавно идентифицировали гены, формирующие ризосферную микробиоту ячменя, сообщает портал www.hutton.ac.uk.
«Помимо защиты здоровья растений, рациональное манипулирование растительной микробиотой в сельском хозяйстве также актуально для микробиоты, связанной с дикими родственниками сельскохозяйственных культур, которые, развившись в маргинальных почвенных условиях, могут представлять собой неиспользованный ресурс для малозатратного сельского хозяйства. – Пишут авторы в статье, опубликованной на портале www.nature.com. - Ячмень занимает четвертое место среди злаков, выращиваемых в мире, и привлекательную экспериментальную модель для изучения взаимодействия растений и микробов в свете одомашнивания и селекции культур. Ранее мы продемонстрировали, что дикие генотипы и «элитные» культивируемые сорта содержат контрастные ризосферные микробиоты.
В этой работе мы вырастили экспериментальную популяцию между генотипами ячменя на противоположных концах схемы одомашнивания (52 генотипа потомства сегрегирующей популяции между элитным сортом (Hordeum vulgare ssp. vulgare «Barke») и образцом дикого предка (Hordeum vulgare ssp. spontaneum) и применили самые современные геномные и транскриптомные ресурсы, картируя генетические детерминанты состава микробиоты хозяина в ризосфере.
«Сложность нашей работы заключается в цифрах: геном ячменя содержит десятки тысяч генов, и каждый из них потенциально может формировать микробиоту ризосферы. Прорыв в наших исследованиях произошел, когда, применив инновационный генетический подход, мы «сузили» конкретную область генома ячменя, которую обозначили как локус QRMC-3HS», - прокомментировала соавтор доктор Кармен Эскудеро-Мартинес.
Однако локус включает в себя более 50 генов: слишком много, чтобы с ними работать. «Чтобы преодолеть и это препятствие, мы сделали обоснованное предположение. Поскольку интересующие нас микробы размножаются под землей, гены, выраженные в корнях, могут представлять собой первую точку захода для установления этих взаимодействий», сказал соавтор доктор Макс Коултер.
Изучая различия в генах, выраженных в корнях ячменя, ученые в конечном итоге «просеяли» сложный геном культуры и обнаружили три многообещающих гена, которым необходимо отдать приоритет для дальнейших исследований.
 - Генетические отношения между растениями и микробиотой остаются сложной головоломкой, но совместными усилиями мы постепенно находим важные детали, чтобы сделать шаг вперед к селекции устойчивых и органических культур будущего, - заключил автор-корреспондент д-р Давиде Булгарелли».
(Источники: www.hutton.ac.uk, www.nature.com. Фото: Дмитрий Лукьянов). 
Дата публикации: 11.07.2022
Источник: agroxxi.ru

Возможно эти новости Вам будет интересно прочитать

Новый спрей с моноглицеридами поможет уменьшить загрязнение пластиком от сельского хозяйства

Новый спрей с моноглицеридами поможет уменьшить загрязнение пластиком от сельского хозяйства

Фермеры теперь могут продлить срок годности овощей и фруктов без пластиковой упаковки Канадские фермеры покрывают огурцы съедобным спреем, который замедляет порчу, сохраняя овощи свежими дольше и помогая уменьшить загрязнение пластиком, так как обычно эт...

нститута сильноточной электроники

нститута сильноточной электроники

Исследователи хотят расширить применение радиационных агробиотехнологий на культуре картофеля В июне 2022 года преподаватели Томского сельскохозяйственного института Юлия Чудинова и Ирина Викторова, а также представитель Института сильноточной электроник...

Пять мощных взрывов и сильный пожар на химическом заводе Deepak Nitrite в индийской Вадодаре

Пять мощных взрывов и сильный пожар на химическом заводе Deepak Nitrite в индийской Вадодаре

2 июня вечером в производственном цехе компании Deepak Nitrite Company в Nandesari GIDC в промышленной зоне Нандесари города Вадодара штата Гуджарат произошел крупный пожар. Компания выпускает в том числе агрохимикаты Об этом сообщили СМИ Индии, предпола...

 может стимулировать корнеобразование у озимой пшеницы и ячменя

может стимулировать корнеобразование у озимой пшеницы и ячменя

В чем заключаются преимущества сильных корней и как их получить одновременно с защитой растений Об этом рассказала Syngenta, одна из ведущих мировых сельскохозяйственных компаний, специализирующаяся на средствах защиты растений и семенах, в статье на пор...

Новый двойной фунгицид для пшеницы и ячменя от UPL получили австралийские фермеры

Новый двойной фунгицид для пшеницы и ячменя от UPL получили австралийские фермеры

В этом сезоне австралийские производители пшеницы и ячменя смогут воспользоваться новым мощным фунгициду для борьбы с болезнями после регистрации фунгицида Uplift в стран Uplift (280 г/л азоксистробина + 120 г/л протиоконазола) представляет собой новый ф...

Горный ген кукурузы открывает возможности для селекции северных сортов

Горный ген кукурузы открывает возможности для селекции северных сортов

Древняя кукуруза изменила ген для процветания в сложных условиях и оставила его в наследство некоторым современным разновидностям Ученые из Университета штата Северная Каролина проследили за важным геном кукурузы, называемым HPC1, который модулирует опре...

ециалисты

ециалисты

Каких питательных элементов не хватает озимой пшенице и ржи после перезимовки В Красноярском крае осенью 2021 года озимые культуры были высеяны на площади 22,2 тыс. га, основной объем из которых пришелся на рожь (65%) и пшеницу (24%). При проведении вес...

лампу

лампу

Без подсветки выращивание рассады в зимние пасмурные дни – трудновыполнимая задача. Растения, выращенные с дефицитом света, будут слишком истощенные и никогда не дадут нормальный урожай.  Пользоваться лампами накаливания – безрезультатно, поскольку они т...

Внекоревые подкормки прописали сибирским озимым специалисты

Внекоревые подкормки прописали сибирским озимым специалисты

Каких питательных элементов не хватает озимой пшенице и ржи после перезимовки В Красноярском крае осенью 2021 года озимые культуры были высеяны на площади 22,2 тыс. га, основной объем из которых пришелся на рожь (65%) и пшеницу (24%). При проведении вес...