DELLA-белки укрепляют симбиоз у культур "Зеленой революции"
Исследователи из Boyce Thompson Institute и Корнеллского университета идентифицировали растительный белок DELLA, который может помочь сократить применение фосфорных удобрений и улучшить рост растений на бедных почвах.
Известно, что растения через микоризный симбиоз — взаимодействие корней с почвой — регулируют формирование арбускул (разветвленных древовидных структур) в зависимости от собственной потребности в фосфате. Микоризный гриб переносит фосфат из почвы в клетки растения через арбускулы, а растение, в обмен, питает гриб сахарами.
Исследование на бобовом растении Medicago truncatula показало, что DELLA-белки необходимы для формирования арбускул.
- При дефиците фосфата уровень DELLA-белков высок, что сдерживает рост растения.
- Однако в микоризных ассоциациях этот белок, наоборот, способствует образованию арбускул.
"Как только арбускулы сформированы, фосфат доставляется растению, и его рост увеличивается", — пояснила автор-корреспондент Мария Харрисон.
Фосфорные удобрения дороги для фермеров, и без помощи полезных микоризных грибов значительная часть питательных веществ из удобрений остается недоступной для корней, не усваивается в почве и смывается в водоемы, нанося ущерб экосистемам.
Культуры "Зеленой революции" содержат доминантные мутантные формы белка DELLA, которые демонстрируют больше арбускул и гриба в корнях. Таким образом, селекция на высокоурожайные карликовые сорта (в стиле "Зеленой революции") имела непредвиденные последствия для микоризного симбиоза.
Эксперименты показывают, что выращивание таких культур, вероятно, увеличивало количество микоризных грибов в почве и положительно влияло на здоровье почв.