Главная / Новости / Выносливый рис – наше будущее

Выносливый рис – наше будущее

    Следующая волна инноваций в растениеводстве может произойти не от скрещивания растений или перепрограммирования их генов, а от изменения микробов, которые живут в них, на них и вокруг них.

    Да, у растений тоже есть микробиомы, и эти миллиарды крошечных автостопщиков могут помочь им расти и бороться с вторгающимися патогенами. Исследователи пытаются понять эти микробные сообщества и скорректировать их, чтобы помочь растениям стать более устойчивыми к засухе, жаре и инфекциям. По мере распространения болезней сельскохозяйственных культур в связи с глобализацией и изменением климата устойчивые к болезням растения с укрепленными микробиомами могут стать жизненно важными для обеспечения стабильного снабжения продовольствием растущего населения.

    «Я думаю, что будущее-это оснащение растений естественными, продуктивными микробиомами и приведение всего сообщества в равновесие», - говорит Томислав Чернава, микробиолог из Технологического университета Граца в Австрии.

    Ассоциированные с растениями микробы были плодородной областью исследований в течение десятилетий. Исследователи растений выявили микробиомы в почве, которые могут помочь растениям приобретать питательные вещества, такие как азот и  связанные с корнями грибы, которые могут помочь растениям общаться друг с другом. Но недавние исследования также заглядывали внутрь семян, чтобы узнать больше о микробах, сгрудившихся там.

    Чернава и его команда описали микробиом семян риса в новой статье, опубликованной в январе в журнале Nature Plants. Однако его команда не просто искала микробиом в любом месте, где могла его найти,— она пыталась решить головоломку.

    Китайские ученые обнаружили, что некоторые виды риса в прибрежной провинции Чжэцзян терпят неудачу из-за инфекции бактерией под названием Burkholderia plantarii, в то время как другие обладают иммунитетом. Растения должны были быть идентичными; они были выращены из одного и того же сорта или сорта семян и были генетическими близнецами.

    При ближайшем рассмотрении Чернава обнаружил, что растения, которые были восприимчивы к инфекции, имели другой микробиом семян. В частности, восприимчивые растения имели меньшее количество группы бактерий, называемых сфингомонами, которые удерживали патогенные бактерии на расстоянии, производя кислоту, которая останавливала захватчиков от производства трополона, химического вещества, которое замедляло рост растений риса.

    Иммунитет от инфекции может быть передан восприимчивым растениям путем добавления большего количества сфингомонад в их микробиом или путем добавления защитной кислоты непосредственно к восприимчивому растению.

    Передача иммунитета путем изменения микробиома, особенно в дикой природе, была трудно достижимой целью. «Это один из немногих случаев, когда он действительно работает», -говорит Шэн-Ян Хэ, биолог растений из Университета Дьюка, который не участвовал в исследовании.

    Исследователи ранее наблюдали защитный иммунитет от бактерий и выделили ответственные виды. Но когда приходит время использовать бактерии в качестве вмешательства в более сложную систему с дикими бактериями и дикими растениями, это часто не работает, говорит он, возможно, потому, что условия окружающей среды или местные микробные сообщества отличаются.

    По словам Мэтта Аглера, исследователя микробиома растений из Йенского университета имени Фридриха Шиллера в Германии, каждый отдельный вид является лишь частью гораздо большего сообщества микробиома, которое может повлиять на то, как он взаимодействует с растениями.

    Понимание того, как микробное сообщество работает вместе, жизненно важно для исследователей и фермеров, надеющихся использовать микробиом, говорит Аглер. В то время как отдельные виды могут оказывать особое воздействие, существует множество угроз, с которыми может столкнуться растение, и различные микробы могут помочь растениям в разных сценариях.

    Если исследователи смогут найти способы справиться с этими сложностями, микробиом может стать плодородной почвой для широкого спектра мероприятий по укреплению запасов продовольствия. Это может оказаться решающим. Несмотря на то, что люди селективно разводили растения для получения более желательных характеристик в течение 10 000 лет, сегодняшние вмешательства в основном происходят в лаборатории с помощью методов генной инженерии, которые сталкиваются с противодействием со стороны значительного числа американцев. В опросе Исследовательского центра Пью в 2016 году 39 процентов респондентов считали, что ГМО вреднее для их здоровья, чем другие продукты питания, несмотря на то, что большинство ученых согласны с тем, что они безопасны.

    Уже есть некоторые компании, которые используют силу микробов для фермеров, продавая бактерии и грибы в качестве органических пестицидов или семян, покрытых полезными бактериями, чтобы обеспечить питательные вещества.

    Но поскольку бактерии Sphingomonas на самом деле живут внутри семян риса, иммунитет, который они обеспечивают, может передаваться из поколения в поколение рисовых растений. Изменение внутренних микробиомов может быть больше похоже на одноразовую профилактическую меру, а не на лекарство, которое нужно использовать постоянно.

    Чернава считает, что работа его команды однажды может быть доступна на коммерческой основе, чтобы помочь защитить рисовые культуры, и он надеется, что природа сможет продолжать вдохновлять на новые инновации в сельском хозяйстве.

Источник: modernfarmer.com

Новости

Россельхознадзор с 11 июня 2021 года разрешил ввоз в Российскую Федерацию риса с 4 предприятий Исламской Республики Пакистан

 подробнее


Правительство запустит цифровой сервис, который позволит аграриям в регионах получать поддержку в электронном виде, в том числе подавая таким образом заявки на субсидии, заявил в среду премьер-министр России Михаил Мишустин.

 подробнее


В этом сельхозгоду экспорт зерна из РФ может стать вторым после рекордного 2017/18 сельхозгода

 подробнее


архив новостей