Микробы помогают растениям выживать в условиях сильной засухи
Исследование Вашингтонского университета показало, что естественные микробы помогают растениям лучше переносить засуху и другие стрессоры. Растения, получившие дозу микробов, дольше остаются зелёными, способны выдерживать засуху, наращивая больше листьев и корней и используя меньше воды.
"Растения менее подвержены стрессу, если у них есть эти естественные микробы", — говорит старший автор Шэрон Доти, профессор экологических и лесных наук. "Они помогут растениям справляться с экологическими проблемами, особенно с изменением климата".
Результаты исследования
- Исследователи изучали устойчивость молодых тополей к засухе в течение месяца с добавлением и без добавления эндофитов — бактерий, живущих внутри растения, не вызывая болезней.
- Десять черенков тополя обработали коктейлем микробов, выделенных из диких тополей и ив, растущих в неблагоприятных условиях. Десять других черенков не получали микробов.
- После месяца засухи тополя с добавленными микробами оставались зелёными с крепкими листьями и стеблями, в то время как контрольные растения побурели и завяли.
- Тополя, получившие пробиотики, удвоили биомассу корней и показали почти на 30% больший рост листьев и стеблей по сравнению с растениями без добавленных микробов.
Значение и применение
- Естественное обеспечение питательными веществами и повышение устойчивости к засухе может упростить и сделать более экологичным выращивание зерновых, овощных культур, фруктовых и ореховых деревьев.
- Тополя выбраны для демонстрации из-за их важности для производства биотоплива. Снижение потребления воды на плантациях тополей с помощью эндофитов может дать огромные экономические и экологические выгоды.
- Микробы также помогают сельскохозяйственным растениям, таким как помидоры, кукуруза и перец, быть более устойчивыми к засухе.
Как это работает?
Исследователи предполагают, что работает ряд факторов:
- Микробы помогают растениям накапливать больше питательных веществ, таких как азот и фосфор.
- Микробы помогают растениям эффективнее использовать воду и даже производят молекулы, способствующие росту растений.
- Увеличение массы корней, стеблей и листьев позволяет растениям запасать больше воды. "Эндофиты помогают растениям образовывать больше корней, поэтому у них больше площади, чтобы удерживать воду и дольше выживать в условиях засухи", — поясняет ведущий автор Зарин Хан.
Следующие шаги включают лучшее понимание механизмов поддержки растений микробами и поиск наиболее эффективных штаммов для помощи разным растениям в борьбе с различными стрессами.