Растения контролируют генетику микробов в симбиозе
Исследователи из Университета Оттавы обнаружили, что растения могут контролировать генетику своих корневых симбионтов — организмов, с которыми они живут в симбиозе. Это открытие позволяет лучше понять механизмы роста растений.
Открытие имеет значительное влияние на понимание всех наземных экосистем и может привести к улучшению экологически чистых сельскохозяйственных практик.
Суть открытия
Исследователи раскрыли генетическую регуляцию между растениями и их микробными симбионтами — арбускулярными микоризными грибами (AMF).
Ключевые выводы:
- Растение-хозяин влияет на относительную численность тысяч сосуществующих ядер, которые несут их грибные симбионты.
- Сосуществующие ядра разного генетического происхождения скорее сотрудничают, чем конкурируют друг с другом, что потенциально максимизирует выгоды для роста как грибов, так и растений-партнеров.
Методология
Для прихода к этим выводам использовался комплексный подход:
- Новый молекулярный метод для анализа отдельных спор AMF.
- Продвинутая микроскопия для визуализации и подсчета ядер в спорах.
- Математическое моделирование, доказавшее, что наблюдаемое соотношение ядерных генотипов — результат целенаправленного сотрудничества, а не случайности.
- Эксперименты по выращиванию разных штаммов AMF с разными растениями-хозяевами, которые подтвердили контроль растений над относительной численностью грибных ядер.
Значение открытия
Исследование объясняет давнюю загадку: почему эксперименты с одними и теми же штаммами AMF на разных растениях дают сильно различающиеся результаты по урожайности.
- Научный аспект: Показано, что генетикой этих грибов и их влиянием на рост растений можно манипулировать через растения-хозяева.
- Экологический аспект: Это позволяет лучше понять, как растения влияют на генетику симбионтов и, следовательно, на целые наземные экосистемы.
- Экономический аспект: Открывает возможности для улучшения устойчивых сельскохозяйственных технологий.
Исследование "Host identity influences nuclear dynamics in arbuscular mycorrhizal fungi" опубликовано в журнале Current Biology.