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

лрд долларов США

лрд долларов США

Намечается тенденция к конкуренции между жидкими и сухими составами с микроорганизмами Прогнозируется, что рынок микробных продуктов вырастет с 6 млрд долларов США в 2022 году до 13,71 млрд долларов США к 2029 году, демонстрируя среднегодовой темп роста ...

Как подготовить склады к приемке нового урожая зерна

Как подготовить склады к приемке нового урожая зерна

В последнее время существенно увеличились объемы хранения зерновых культур в амбарах и других складских помещениях. В связи с этим специалисты «Россельхозцентра» по Орловской области напоминают, что крайне важно сохранить этот урожай без количественных по...

для защиты растений и увеличения урожая

для защиты растений и увеличения урожая

В настоящее время специалисты Заинского отдела филиала ФГБУ «Россельхозцентр» по Республике Татарстан проводят в районе фитомониторинг посевов сельскохозяйственных культур на выявление сорняков, вредителей, болезней. За летний период фитомониторинг провод...

рдейском районе Ставропольского края

рдейском районе Ставропольского края

При использовании агрохимикатов акцент сделан на точном определении вредных организмов при помощи экспертов районного Россельхозцентра Мероприятия по защите растений являются составной частью системы земледелия. Правильное планирование и организация вну...

Топовые энтомофаги для биозащиты тепличной клубники

Топовые энтомофаги для биозащиты тепличной клубники

Против вредителей земляники садовой в закрытом грунте существует целый ассортимент естественных врагов и запущена новая система мониторинга Консультант компании Biobest Арно Хеллемонс рассказал о последних разработках в сегменте тепличной клубники, пишет...

Канадский холодоустойчивый фундук на пути к Ferrero Rocher

Канадский холодоустойчивый фундук на пути к Ferrero Rocher

Климатические решения найдены в генах и триптофане Сделать деревья фундука устойчивыми к холоду - один из восьми проектов в области геномики, финансируемых в канадской провинции Онтарио. Ferrero ежегодно импортирует около 12 000 тонн фундука, что предст...

В пшенице обнаружена новая молекула элларинацин

В пшенице обнаружена новая молекула элларинацин

Открытие может помочь в борьбе с болезнями важнейшей продовольственной культуры Новые молекулы, бактерии и организмы обычно называют в честь института или людей, открывшие их. Научный сотрудник Центра Джона Иннеса Гай Полтурак, который вместе с коллегами...

На Барбадосе планируют построить мега-завод по производству биоудобрений из вонючих водорослей

На Барбадосе планируют построить мега-завод по производству биоудобрений из вонючих водорослей

Так ученые предложили решить катастрофическую ситуацию с наплывом на пляжи саргуссума, который при разложении издает резкий запах тухлых яиц Гниющие бурые водоросли, источающие крайне неприятный запах, преследуют Карибский бассейн уже более 10 лет. Учены...

хограммы

хограммы

Имидаклоприд-индуцированный стресс (гормезис), стимулирующий развитие Т. chilonis, может быть полезен для массового выращивания естественного врага чешуекрылых вредителей Trichogramma chilonis является олигофагом, паразитирующим на яйцеклетках, который, ...