Естественные азотфиксирующие бактерии защищают сою от тли
Нашествие соевой тли (Aphis glycines) вынуждает фермеров применять пестициды, чтобы избежать потери до 40% урожая. Энтомологи из Университета Пенсильвании предполагают, что выбор определенных штаммов азотфиксирующих бактерий может обеспечить естественную защиту растений от этих сосущих насекомых.
Симбиоз и проблема
Соя — бобовое растение, вступающее в симбиотические отношения с азотфиксирующими бактериями-ризобиями, что избавляет от необходимости вносить азотные удобрения. Поскольку соя родом из Азии, изначально в почвах США не было ризобий, способных колонизировать её. Бактерии были завезены искусственно. Соевая тля также является инвазивным для Северной Америки видом.
Исследование
Ученые исследовали взаимосвязь между типом ризобий, колонизирующих растения сои, и зараженностью растений тлей. Они сравнили три группы растений:
- Инокулированные коммерческими ризобиями от компании-производителя.
- Без ризобий, но с добавлением азотных удобрений.
- Колонизированные естественными ризобиями, уже присутствующими в почве.
Ключевые выводы
- Растения, ассоциированные с естественными ризобиями, имели более низкую плотность тли, чем растения с коммерческими ризобиями или искусственно удобренные.
- Уровень азота в растениях с естественными и коммерческими ризобиями был одинаковым.
- Коммерческие ризобии отбираются для максимальной урожайности и высококонкурентны против естественных штаммов, которые компании рассматривают почти как вредителей.
- Естественные ризобии — это потомки первоначально завезенных бактерий, которые изменились за поколения контактов с другими штаммами в почве.
Значение и перспективы
Это первое исследование, показывающее, как разные штаммы ризобий влияют на устойчивость растений к насекомым-вредителям. Механизм, с помощью которого естественные бактерии отпугивают тлю, пока неизвестен.
"Это может стать еще одним инструментом для защиты растений от насекомых-вредителей и, возможно, применимо к другим бобовым культурам", — отмечает Консуэло Де Мораес.
Следующим шагом ученые планируют изолировать штаммы ризобий с полей и изучить конкретный механизм их защитного действия.
Источник: Penn State. Опубликовано в журнале Plant and Soil.