Новий шлях передачі сигналів від рослин до бактерій може забезпечити основу для наданням злакам можливостей для азотфіксації, чим можна буде зменшити потребу в добривах.

Команда британських вчених з Оксфорда і Кембриджа використовувала методи синтетичної біології для розробки, а потім створення молекулярного діалогу між рослинами і бактеріями, що оточують їхнє коріння, в зоні, так званої ризосфери. Про це повідомляє Farminguk.

Ця синтетична сигнальна система може стати кардинально важливим кроком до успішної розробки азотфіксуючого симбіозу в таких культурах, як пшениця і кукурудза.

Посилення кореневої мікробіоти має величезний потенціал для підвищення врожайності сільськогосподарських культур в грунтах з низьким вмістом поживних речовин, а також задля скорочення використання хімічних добрив.

— Рослини впливають на мікробіоту своєї ризосфери, посилаючи хімічні сигнали, які притягують або пригнічують певні мікроби. Проектування злакових рослин для вироблення сигналу зв’язку з бактеріями, які контролюють кореневу систему, може потенційно дозволити рослинам скористатися перевагами цих бактерій, включаючи фіксацію азоту. Для цього ми вибрали групу сполук, які зазвичай виробляються бактеріями в бобових, так звані ризопіни. Спочатку нам потрібно було знайти природний шлях біосинтезу для виробництва ризопіна, а потім спроектувати синтетичний шлях, який легше переносити на рослини. У підсумку, у нас вийшло передати синтетичний сигнальний шлях ряду рослин, включаючи злаки, і спроектувати реакцію ризосферних бактерій на ризопін, — розповів провідний автор, доктор Барні Геддес.

Науковці пояснили, що команда перевела гени синтезу ризопіна в ячмінь, щоб оцінити, чи можуть вони спроектувати синтез різопіна в злаках.

Ключовою перевагою цього синтетичного сигнального шляху є те, що виграє тільки конкретна культура, спроектована для «користування» сигналом.

Надалі вчені з’ясують, як рослини можуть контролювати ключові процеси в кореневих бактеріях, такі як фіксація азоту, стабілізація фосфатів і стимулювання розвитку кореневої системи.

Нове відкриття піднімає завісу таємниці над таємничим світом бактеріального мікробіома і його різноманітного метаболізму для контролю рослин і, зокрема, злаків.

Аби не пропустити найцікавішого, підписуйтесь на наш канал-Telegram