Микробиомные трансплантаты обеспечивают устойчивость к болезням у находящегося на грани исчезновения гавайского растения

Трансплантация диких микробов от здоровых родственных растений может сделать аборигенное гавайское растение более здоровым и повысить его шансы на выживание в дикой природе. К такому выводу пришли исследователи из лаборатории Эменда в Университете Гавайев в Маноа и программы природных ресурсов армии Оаху. Профессор Энтони Эменд и постдок Джефф Цан использовали микробы для восстановления здоровья растения Phyllostegia kaalaensis (семейство яснотковых), которое до этого момента было истреблено в дикой природе и выживало только в управляемых оранжереях под интенсивной обработкой фунгицидами.

Это растение произрастало только в горном хребте Ваянаэ на западе Оаху и классифицируется как находящееся на грани полного исчезновения. С 2002 года оно существовало лишь в двух оранжереях на Оаху. Главные угрозы — потеря среды обитания, инвазивные животные (свиньи, крысы) и болезни. Один из грибов-мучнисторосяников наносит настолько серьёзный ущерб, что даже в оранжерее растения требуют ежемесячной обработки фунгицидами.

Проблема такой зависимости в том, что фунгициды убивают не только патогены, но и полезные эндофитные грибы, которые живут в тканях растений. Эти эндофиты помогают растениям переживать засуху, получать питательные вещества и бороться с инфекциями.

Учёные решили проверить концепцию «пробиотиков для растений». Они взяли листья здорового дикого родственного растения с типичным набором эндофитов, приготовили из них «смузи» и опрыскали им листья P. kaalaensis. Затем эти растения вместе с контрольной группой подвергли воздействию смертоносной мучнистой росы.

Результаты:

• Растения, получившие микробный спрей, проявили устойчивость к болезни.
• Растения из контрольной группы, не обработанные спреем, быстро погибли.

С помощью ДНК-баркодирования исследователи определили, какой полезный гриб, скорее всего, обеспечил защиту: это дрожжи Pseudozyma aphidis. Обработанные растения показали настолько хорошие результаты, что их высадили в дикую природу. Теперь они представляют собой единственную дикую популяцию P. kaalaensis на планете.

«Сила этого подхода — в его простоте, — сказал Джефф Цан. — Существует немало видов растений, которые существуют только в «чистилище» управляемых оранжерей и быстро гибнут от болезней, когда их пытаются вернуть в дикую природу, лишив регулярных обработок фунгицидами. Однократное опрыскивание таких растений суспензией полезных грибов перед высадкой может значительно повысить их шансы на выживание».