Корневой микробиом — ключ к выживанию растений в засуху

Новое исследование Университета Торонто в Миссиссаге показывает, что микроорганизмы критически важны для роста и здоровья растений. Растения, способные привлекать в свой корневой микробиом определенные бактерии, значительно более устойчивы к засухе.

Исследование и методология

Исследование, опубликованное в Proceedings of the National Academy of Sciences, провел аспирант Коннор Фитцпатрик. Он вырастил 30 видов растений из района Большого Торонто в лабораторных условиях на идентичной почве в течение 16 недель. Каждый вид выращивали как в нормальных, так и в смоделированных засушливых условиях.

Ключевые выводы

• Роль актинобактерий: Растения, которые могли обогатить свой корневой микробиом бактериями из группы Actinobacteria, демонстрировали гораздо лучший рост в условиях засухи.
• Сходство микробиомов: Близкородственные виды растений имеют более схожие корневые микробиомы, чем далекие виды. Исследователь разделил микробиомы на эндосферу (микробы внутри корней) и ризосферу (микробы в окружающей почве).
• Обратная связь "почва-растение": Чем больше состав микробиома растения-поколения 2 совпадал с составом микробиома растения-поколения 1, выращенного ранее в этой же почве, тем хуже росло растение второго поколения. Это согласуется с практикой севооборота.

Значение и перспективы

Исследование углубляет понимание эволюции растений и открывает новые направления для изучения, например, почему одни растения привлекают полезные для засухоустойчивости бактерии, а другие — нет. По словам Фитцпатрика, понимание естественных взаимодействий в корневом микробиоме может помочь в создании устойчивых сельскохозяйственных культур, что станет более экологичной альтернативой дорогостоящим и недолговечным методам борьбы со стрессами, такими как засуха и патогены.