Грибной симбиоз повышает устойчивость сельскохозяйственных культур
Исследователи инокулировали растения рапса видом гриба, известного своей способностью уничтожать насекомых-вредителей. Использование взаимовыгодных отношений между полезными грибами и культурными растениями может открыть новую эру в сельском хозяйстве, где повышается устойчивость растений и минимизируется экологический след традиционных химических пестицидов.
Исследование под руководством учёных из Университета Турку (Финляндия) показало, что вид гриба, который в природе убивает насекомых, можно успешно инокулировать в растения рапса, где он формирует уникальные симбиотические отношения. Это открытие — шаг к устойчивому сельскому хозяйству, где использование полезных грибов для защиты и повышения продуктивности культур имеет большой потенциал.
Исследователи использовали Beauveria bassiana — вид гриба, известный своей способностью бороться с насекомыми-вредителями. Обычно его применяют в качестве биоинсектицида, которым опрыскивают листья растений. Такие биоинсектициды используются по всему миру, но их слабым местом является уязвимость к УФ-деградации. Это заставило исследователей изучить альтернативный подход: инокуляцию растений рапса грибом для формирования уникального симбиоза.
Исследование является частью проекта EcoStack в программе Horizon Europe ЕС. Научная статья была опубликована в журнале Pest Management Science.
Успешный симбиоз привёл к усилению биосинтеза флавоноидов
Исследователи совершили прорыв, установив эндофитные отношения между грибом и растениями рапса. Рост гриба в тканях растения вызвал значительное увеличение биосинтеза флавоноидов — соединений, известных множеством полезных для растений свойств, включая антиоксидантные.
«Наши результаты позволяют предположить, что взаимодействие между грибом и растением вызвало положительный ответ в виде усиленной выработки метаболитов, а не защитную реакцию против грибного вторжения», — заявляет ведущий автор исследования, академический исследователь Бенджамин Фукс из Отдела биоразнообразия Университета Турку.
Флавоноиды, производимые растением рапса и известные своими антиоксидантными свойствами, а также ролью в защите от УФ-излучения, пигментации цветов и отпугивании травоядных, стали центральным элементом результатов исследования. Следующая цель исследователей — выяснить, насколько велико влияние этого конкретного гриба на устойчивость растений к стрессам окружающей среды и как он влияет на качество урожая.
Использование микробов в сельском хозяйстве может снизить зависимость от химических пестицидов
«Наше исследование открывает огромные перспективы для устойчивого сельского хозяйства. Принимая симбиоз между полезными микробами и культурными растениями, мы открываем новую эру сельскохозяйственных практик, которые снижают зависимость от химических пестицидов», — говорит Фукс.
По мнению исследователей, партнёрства между организмами, подобные раскрытому в этом исследовании, дают представление о будущем сельского хозяйства, где общество стремится обеспечить продовольственную безопасность, минимизируя экологический след.