Полезные микробы растений подавляют иммунитет корней для стимуляции роста

Полезные микробы — перспективное направление для устойчивого растениеводства. Исследователи из Утрехтского университета обнаружили, что полезные микробы на корнях растений подавляют иммунитет хозяина, чтобы полностью колонизировать его и принести пользу, подобно патогенным собратьям. Результаты опубликованы 24 октября в Current Biology.

Все растения взаимодействуют с миллиардами микробов — микробиомом. Некоторые из них вызывают болезни, наносящие ущерб урожаю. «Чтобы предотвратить инфекцию, растения развили сложную врожденную иммунную систему, распознающую консервативные молекулы на поверхности клеток патогенов. Активация иммунитета останавливает захватчика, но имеет фитнес-стоимость, значительно снижающую рост растения», — поясняет последний автор Роэланд Берендсен.

К счастью, большинство микробов в микробиоме безвредны или даже полезны, так как стимулируют рост или защищают от болезней. При этом полезные микробы обладают поверхностными молекулами, очень похожими на патогенные, но не вызывают затратной реакции иммунной системы.

Двойная выгода

«Мы обнаружили, что некоторые полезные бактерии, обитающие на корнях, способны подавлять корневой иммунитет, выделяя специфические органические кислоты, которые подкисляют среду вокруг корня. К нашему удивлению, 42% протестированных представителей корневой микробиоты способны подавлять локальные иммунные ответы», — объясняет первый автор Ке Ю.

«Эта иммуномодулирующая способность приносит растению-хозяину двойную пользу: она позволяет полезным микробам колонизировать корни и, вероятно, предотвращает компромисс между ростом и защитой, обычно связанный с активацией иммунных ответов», — говорит Берендсен.

Открытие раскрывает новую функцию корневого микробиома, важную для выживания растений в природе и сельском хозяйстве. Эти знания можно использовать для разработки новых стратегий более устойчивого микробиом-ассистированного земледелия.