Растительные "духи" привлекают полезные бактерии

Ученые, финансируемые Советом по исследованиям в области биотехнологии и биологических наук (BBSRC), обнаружили, что посевы кукурузы (маиса) испускают химические сигналы, которые привлекают полезные для роста микробы к их корням. Это первый химический сигнал, который, как было показано, привлекает полезные бактерии в среду корней маиса.

Исследование под руководством доктора Энди Нила из Rothamsted Research и доктора Юрриана Тона из Университета Шеффилда направлено на углубление понимания взаимодействия злаков с почвенными микроорганизмами. Цель — внести вклад в устойчивое повышение урожайности для растущего населения планеты.

Эта работа может быть особенно полезна в борьбе с почвенными вредителями и болезнями. Селекция растений, лучше привлекающих подавляющие болезни и стимулирующие рост бактерии, может снизить зависимость сельского хозяйства от удобрений и пестицидов.

Исследование опубликовано 24 апреля 2012 года в открытом журнале PLoS One.

Как это работает?

• Корни молодых растений маиса выделяют большое количество химических веществ — бензоксазиноидов (BX). Ранее было известно, что они помогают защите растения от вредителей в надземной части.
• Ученые обнаружили, что один из этих BX-химикатов активирует у распространенной почвенной бактерии Pseudomonas putida гены, связанные с движением, побуждая ее мигрировать к корню.
• Присутствие Pseudomonas putida ускоряло разложение молекул BX, что говорит о способности бактерий детоксицировать среду вокруг корней, возможно, используя BX как источник энергии.

Значение открытия

• Растение получает выгоду, так как эти бактерии делают более доступными важные питательные вещества (железо, фосфор) и конкурируют с вредными бактериями.
• Анализ показал, что BX-химикаты не только привлекают бактерии, но и активируют в них процессы, которые могут подавлять почвенные болезни. Это означает, что растение может не только набирать полезные микробы, но и регулировать их поведение.

Следующие шаги

• Получение молекулярного "чертежа" микробных сообществ, формируемых этими корневыми химикатами.
• Исследование их полезного воздействия на рост и здоровье растений, а также на качество почвы.