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

Популяция саранчовых в Ставропольском крае под контролем специалистов краевого Россельхозцентра

Популяция саранчовых в Ставропольском крае под контролем специалистов краевого Россельхозцентра

Мароккская саранча представляет наибольшую угрозу региональным культурам Особо опасные саранчовые вредители ежегодно представляют серьезную угрозу для сельского хозяйства. Видовой состав стадных саранчовых в Ставропольском крае представлен мароккской са...

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...

Syngenta India получила разрешение на использование дронов для распыления фунгицидов

Syngenta India получила разрешение на использование 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...

Габробракон против вредителей озимого рапса и для защиты пчел

Габробракон против вредителей озимого рапса и для защиты пчел

Состоялся первый выпуск энтомофага на культуры открытого грунта на Ставрополье Первый в этом сезоне выпуск габробракона осуществлен в Курском районе на семенные посевы озимого рапса, против личинок капустной моли и лугового мотылька. Борьба химическими ...

разовательные организации отчитались о работе по селекции и семеноводству

разовательные организации отчитались о работе по селекции и семеноводству

7 июня 2022 года состоялось заседание Комиссии по использованию в семеноводстве коллекций отечественных семян сельскохозяйственных растений (кукуруза, рапс, соя, подсолнечник) научных и образовательных организаций С приветственным словом выступили предсе...

В Нидерландах началось раннее нашествие тли на сахарную свеклу

В Нидерландах началось раннее нашествие тли на сахарную свеклу

Тля является переносчиком опасного заболевания культуры «желтухи свеклы» и производителям рекомендовали проверять поля еженедельно Генеральная инспекционная служба семян NAK при МСХ Нидерландов сообщила, что едва в начале мая начался мониторинг тли, сраз...

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, ...

грессивным

грессивным

Кукуруза - это культура, которая традиционно очень хорошо реагирует на внесение удобрений в ряды. На протяжении десятилетий азотные удобрения вносятся в ряд при посеве кукурузы на всех типах почв, однако, состав таких «рядковых» удобрений с годами изменил...