Время — ключевой фактор в формировании микробиома растений
Исследователи из Университета штата Орегон сделали важный шаг в понимании того, как время влияет на колонизацию растений микроорганизмами. Это открытие может дать фермерам новый инструмент для повышения урожайности.
Результаты, опубликованные в журнале Current Biology, помогут учёным лучше понять микробиом растений, который состоит из сотен тысяч микроорганизмов, живущих внутри и на поверхности растений и влияющих на их здоровье и продуктивность.
Хотя учёные изучали микробы в растениях десятилетиями, только последние 10 лет, благодаря развитию технологий секвенирования ДНК, стало возможным точнее характеризовать невидимое разнообразие этих сообществ.
Понимание формирования микробиома важно, поскольку одни микроорганизмы полезны для растений, а другие — вредны. Некоторые факторы, влияющие на состав микробиома, предсказуемы (например, влажность или толщина воскового слоя на поверхности листа), однако большая часть вариаций оставалась необъяснённой.
Ключевое открытие
В этом исследовании под руководством доцента Поси Басби и постдока Девина Леопольда изучили один из процессов, влияющих на эту вариацию: порядок, в котором микроорганизмы колонизируют растение.
Уникальность работы в том, что учёные:
- Исследовали растения с разным генетическим фоном (тополь чёрный из Каскадных гор).
- Одновременно подвергали эти растения воздействию патогенного гриба — листовой ржавчины.
Результаты
Было обнаружено, что порядок прибытия микроорганизмов на растение:
- Существенно влияет на окончательный состав микробиома.
- Влияет на восприимчивость растения к болезни.
- Эта случайная вариация в порядке прибытия может быть особенно важна для растений, высоко восприимчивых к болезням и не выработавших собственных эффективных защитных стратегий.
Практическое значение
Фермеры давно применяют полезные микроорганизмы на посевах. Это исследование даёт им новую информацию:
- Какие сорта растений лучше всего подходят для микробного биоконтроля.
- Как правильно выбрать время для обработок, чтобы предотвратить заболевание.
«Мы надеемся, что наши выводы превратятся в инструменты для борьбы с болезнями растений, которые не будут ограничиваться посадкой только устойчивых сортов, — сказала Поси Басби. — Потому что поддержание разнообразия наших культур необходимо для долгосрочной устойчивости сельскохозяйственных систем».