Исследователи изучили микробиом масличного тростника

Учёные из Центра инноваций в области передовой биоэнергетики и биопродуктов (CABBI) идентифицировали типы микробов, которые ассоциируются с генетически модифицированным масличным тростником (oilcane). Дальнейшее изучение его микробиома может открыть возможности для использования взаимодействий "растение-микроорганизмы" с целью увеличения выхода масла для устойчивого производства биоэнергии.

Сахарный тростник — самая производимая в мире культура по биомассе и источник сырья для 26% мирового биоэтанола и 80% сахара.

Особая разновидность метаболически модифицированного сахарного тростника, oilcane, накапливает в 30–400 раз больше энергоёмкого триацилглицерина (TAG), чем дикий тип, что делает его идеальной культурой для производства биотоплива.

В новом исследовании, опубликованном в Biotechnology for Biofuels and Bioproducts, учёные сравнили структуру микробиома нескольких линий oilcane (разработанных командой Университета Флориды) с немодифицированным сахарным тростником.

• Метод: Все растения были выращены в одинаковой почве. После этого были отобраны пробы микробов из листьев, стеблей, корней, ризосферной и окружающей почвы.
• Результат: С помощью современных методов секвенирования и биоинформатики было обнаружено, что каждая линия oilcane имела иной микробиом, чем немодифицированный тростник.
• Ключевое наблюдение: Наибольшие различия в составе микробиома были у линии oilcane с наиболее высокой экспрессией трансгена WRI1. Этот ген является "главным регулятором" биосинтеза липидов и значительно меняет профиль экспрессии генов растения, влияя на накопление TAG.

Исследование показало, что метаболически модифицированные линии oilcane с разной экспрессией трансгенов ассоциируются с разными микробиомами. Это говорит о том, что метаболические различия oilcane играют роль в формировании состава его микробиома.

Учёные предполагают, что связь oilcane с определёнными почвенными микробами может быть полезной для растения. Дальнейшие исследования будут направлены на понимание того, как уникальные для разных типов oilcane микробиомы взаимодействуют с растениями-хозяевами.

"Понимание этой области может привести к прорывам в выращивании oilcane, когда производители смогут управлять взаимодействиями "растение-микроб" для улучшения урожая и выхода масла", — сказала Адина Хау.

"Дополнительные исследования также могут привести к созданию специфичного микробиома, который повысит агрономические показатели и урожайность метаболически модифицированного oilcane", — добавил Фреди Альтпетер.