Роль коммуникации растений и бактерий в формировании здорового микробиома
Исследование показало, что симбиотические азотфиксирующие бактерии общаются с растениями-бобовыми через специфические молекулы. Эта коммуникация определяет, какие бактерии могут расти вблизи корней растения.
Ключевой механизм:
- При нехватке азота бобовые выделяют из корней в почву специфические молекулы.
- Симбиотические бактерии распознают эти молекулы и производят в ответ Nod-фактор.
- Растение, распознав Nod-фактор, меняет состав выделяемых корнем молекул.
- Это изменение влияет на то, какие бактерии могут расти в ризосфере (около корней).
Научные выводы:
- Сообщества бактерий вокруг корней и в окружающей почве различаются в зависимости от азотного статуса растения (дефицит азота, симбиоз с бактериями или использование неорганического азота).
- Эти бактериальные сообщества имеют прогностическую силу для определения азотного статуса растения.
- Сигнальный обмен между бобовым растением и его симбионтом критически важен для модуляции профиля секретируемых корнем молекул и сборки симбиотического корневого микробиома.
Значение и методы:
Результаты, опубликованные в Nature Communications, углубляют понимание сложного взаимодействия между азотным питанием, Nod-факторной сигнализацией и сборкой корневого микробиома. Исследование стало возможным благодаря междисциплинарному подходу, объединившему:
- Химический анализ корневых экссудатов (доц. д-р Марианне Глазиус, Орхусский университет)
- Разработку прогностических математических моделей (проф. д-р Расмус Ваагепетерсен)
- Изучение генетики растений и микробиома (проф. д-р Симона Радутою)
Эти открытия подчеркивают важность симбиоза и азотного питания в формировании взаимодействий "растение-бактерии" и открывают потенциал для применения в сельском хозяйстве и устойчивом растениеводстве.