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

С 1 июля Россельхознадзор запускает опытную эксплуатацию ФГИС «Сатурн»

С 1 июля Россельхознадзор запускает опытную эксплуатацию ФГИС «Сатурн»

С 1 июля 2022 года начинается опытная эксплуатация Федеральной государственной информационной системы прослеживаемости пестицидов и агрохимикатов (ФГИС «Сатурн») Задачами опытной эксплуатации системы являются: −    проверка работоспособности платформы в...

Ставрополье поделилось опытом с коллегами из Татарстана в защите разных сельхозкультур

Ставрополье поделилось опытом с коллегами из Татарстана в защите разных сельхозкультур

От пшеницы до черешни везде встречаются инновации В Ставропольском Россельхозцентре прошла встреча с руководителем филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Республике Татарстан Виталием Леонидовичем Новичковым С работой учреждения гостя ознакомил руководитель ...

Почему кукуруза не любит жарких ночей

Почему кукуруза не любит жарких ночей

Сейчас мировые урожаи кукурузы примерно на 3,8% ниже, чем если бы тенденции к потеплению не наблюдалось, считают ученые Жара нравится далеко не всем, возможно, поэтому компаниям следует разработать системы охлаждения кукурузы ночью. Фермеры, которым нужн...

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...

Луговой мотылек заселяет фермерские поля и дачные участки в Кемеровской области

Луговой мотылек заселяет фермерские поля и дачные участки в Кемеровской области

Гусеницы лугового мотылька, отраждаются сотнями и могут за считанные дни уничтожить посадки кукурузы, свеклы, салата, гороха и других огородных культур Кемеровская область благоприятный регион для множества вредителей, так как климатические условия здесь...

пользование дронов для распыления фунгицидов

пользование дронов для распыления фунгицидов

Syngenta отметила, что является первой частной организацией в стране, получившей такое разрешение на распыление агрохимикатов после предоставления данных о безопасности и биологической эффективности Центральный совет по инсектицидам разрешил компании Syn...

3 топовых направления на рынке технологий точного земледелия

3 топовых направления на рынке технологий точного земледелия

К 2027 мировой рынок технологий точного земледелия достигнет стоимости 16,06 млрд долларов США Точное земледелие быстро набирает популярность среди фермеров из-за растущей потребности в оптимальном производстве с заданными ресурсами. Кроме того, изменени...

Зерна на 7 млн рублей сожрали пожары в Ставропольском крае

Зерна на 7 млн рублей сожрали пожары в Ставропольском крае

Опашка хлебных массивов – залог сохранности урожая В период уборочных работ аграрии должны безукоризненно следовать правилам пожарной безопасности. И дело — не в штрафах за нарушение, а в реальных угрозах для жизни людей и продовольственной безопасности....

азующей нематоды появится к концу этого десятилетия

азующей нематоды появится к концу этого десятилетия

В борьбе с крошечным корневым паразитом, который наносит огромный ущерб сое, участвуют мировые агрохимические гиганты. Одни сосредоточены на селекции, другие на средствах для обработки семян В обозримом будущем фермерам понадобятся новые инструменты для ...