Биосенсоры фосфата могут повысить эффективность использования удобрений

Исследователи впервые измерили содержание фосфата в отдельных живых клетках симбиотической системы растение-гриб с помощью флуоресцентных биосенсоров. Этот метод позволяет визуализировать и отслеживать динамику фосфата в реальном времени.

Ключевые достижения:

• Новый инструмент: Усовершенствованы биосенсоры — флуоресцентные белки, генетически встроенные в растение. При связывании с ионами фосфата они меняют цвет свечения, что дает количественную оценку содержания иона.
• Применение: Метод адаптирован для работы в клетках микоризных корней растения Brachypodium distachyon, живущего в симбиозе с арбускулярными микоризными грибами (AMF). Ожидается, что сенсоры будут работать и для важных сельскохозяйственных культур: риса, пшеницы и сорго.
• Наблюдения: С помощью новой методики удалось:
  • Увидеть, как содержание фосфата различается между типами клеток корня.
  • Проследить, как содержание фосфата в клетках меняется в зависимости от стадии развития соседнего гриба.
  • Оценить скорость переноса фосфата от гриба к соседним растительным клеткам.

Значение для сельского хозяйства:

Инструменты помогут идентифицировать сорта растений, которые эффективно распределяют фосфат к корням, побегам или плодам. Селекционеры смогут использовать эту информацию для выведения более эффективных культур, что крайне важно для устойчивого земледелия.

Исследование проведено в лаборатории Марии Харрисон (Институт Бойса Томпсона) с участием коллег из Техасского университета A&M. Результаты опубликованы в июньском номере журнала New Phytologist.