Бумажная шелковица эволюционировала вместе с почвенными микробами на благо человечества

Бумажная шелковица (Broussonetia papyrifera) развила уникально волокнистую внутреннюю кору около 31 миллиона лет назад — задолго до того, как это дерево впервые стали использовать для изготовления книг во времена династии Тан в Китае. Эта адаптация, которая позволяет питательному растению легко проходить через пищеварительный тракт травоядных животных, могла быть его способом «подкармливать» почвенные микробы поблизости. Это открытие было сделано в ходе первого анализа генома растения, опубликованного 26 февраля в журнале Molecular Plant.

Используя сравнительную генетику, исследователи также обнаружили, что бумажная шелковица выработала сложный набор флавоноидов. Эти соединения, часто используемые в традиционной китайской медицине, помогают корням растения привлекать азотфиксирующие бактерии, такие как Pseudomonas и Rhizobia. Эти бактерии, в свою очередь, способствуют росту листьев и стеблей (тактика, характерная для бобовых) и усиливают способность дерева адаптироваться к широкому спектру условий.

«Уникальные черты бумажной шелковицы согласуются с древней китайской философией взаимного содействия и сдерживания, что говорит о том, что это очень сложный и замечательный вид дерева», — пишут авторы под руководством ботаника Шихуа Шэня. — «И люди, и скот могут извлечь выгоду из симбиоза бумажной шелковицы и микробов».

Бумажная шелковица, имеющая более 30 000 генов, родом из Азии и имеет долгую историю применения:

• Её кора — основной материал для бумаги Цай Луня, одного из четырёх великих изобретений древнего Китая.
• Листья — сырьё для высококачественного белкового корма.
• Благодаря богатству флавоноидами, дерево формирует взаимосвязи с различными полезными почвенными бактериями.

«Бумажная шелковица — очень важное многоцелевое ресурсное растение, — говорит Шэнь. — Однако отсутствие систематических исследований и искусственного одомашнивания препятствует его освоению, которое сильно отстаёт от других экономических культур. Мы надеемся, что это исследование поспособствует селекции новых штаммов бумажной шелковицы с более высокой урожайностью и качеством».

Исследовательская группа планирует продолжить изучение молекулярных механизмов, лежащих в основе экономически важных признаков, таких как свойства для целлюлозно-бумажного производства, а также для создания кормов, лекарств и пищевых продуктов.