Пустынные бактерии защищают сельскохозяйственные культуры от токсичности соли

Бактерии, выделенные из пустыни Саудовской Аравии, продемонстрировали свойства, стимулирующие рост растений, что делает их потенциально полезными в качестве биоудобрений.

Исследователи из проекта Darwin21 под руководством микробиолога Хериберта Хирта изучают пустынные бактерии для их потенциала в стимулировании роста растений в стрессовых почвах (засоление, засуха, экстремальные температуры, дефицит питательных веществ).

Команда собрала образцы почвы из двух пустынных регионов Саудовской Аравии: Джизан и кратер Аль-Вахба. Также были взяты образцы корней четырёх типов растений для анализа бактериального состава.

Результаты анализа:

• В пустынной почве обнаружено большое количество и разнообразие бактерий.
• В ризосфере (почве у корней) количество и разнообразие бактерий было меньше.
• В эндосфере (внутри корней) — ещё меньше.

Значительная часть бактерий, выделенных из эндосферы растений, обладала признаками, стимулирующими рост. В лабораторных условиях эти бактерии вносили в засолённую почву вокруг корней Arabidopsis thaliana (резуховидка Таля). Бактерии повысили солеустойчивость растения и способствовали его росту.

Молекулярный механизм действия:

Присутствие бактерий повлияло на экспрессию генов, участвующих в транспорте ионов натрия и калия:

• Снизился транспорт токсичных ионов натрия в побеги растений.
• Увеличился транспорт необходимых для роста ионов калия.

Таким образом, бактерии защитили растения от токсичности соли и помогли им получить необходимое питание.

Важно, что пять протестированных бактерий (из разных растений, разных родов и с разными полезными свойствами) оказывали схожее положительное влияние на биомассу растений, распределение ионов и регуляцию транспортеров.

Сейчас команда тестирует способность некоторых бактерий стимулировать рост пшеницы и ячменя в полевых условиях при поливе солёной и обычной водой. Предварительные данные за год многообещающи.