Ученые обнаружили, что почвенные микробы могут сделать растения более устойчивыми к агрессивным заболеваниям, что открывает новые возможности для устойчивого производства продуктов питания.
Бактериальное увядание, вызываемое Ralstonia solanacearum, поражает несколько растений, включая помидоры и картофель. Это приводит к огромным экономическим потерям во всем мире, особенно в Китае, Индонезии и Африке.
Исследователи из Йоркского университета, работающие с коллегами из Китая и Нидерландов, исследовали влияние почвенного микробиома на взаимодействие растений и патогенов. Инфекции часто проявляются «очагово» в поле, не затрагивая весь урожай, и причина этого неизвестна.
Доктор Вилле Фриман из отдела биологии сказал: «Несмотря на то, что мы обнаружили, что патоген присутствует повсюду на томатных полях, он не способен заразить все растения. Мы хотели понять, может ли эта пространственная изменчивость объясняется различиями в бактериальных сообществах почвы».
Чтобы изучить влияние почвенного микробиома на развитие болезней, ученые использовали недавно разработанную экспериментальную систему, которая позволяла повторно брать образцы отдельных растений неразрушающим образом. Это позволило ученым вернуться в прошлое и сравнить микробиомы здоровых и больных растений задолго до появления видимых симптомов болезни.
Метод отбора проб позволил им сравнить микроорганизмы, которые присутствовали в почвах тех растений, которые остались здоровыми или заразились. Их анализ показал, что микробиомы выживших растений были связаны с некоторыми редкими таксонами и подавляющими патогены бактериями Pseudomonas и Bacillus.
Д-р Фриман добавил: «Мы обнаружили, что повышенная устойчивость к болезням может быть передана следующему поколению растений вместе с трансплантацией почвы, аналогичной фекальной трансплантации, используемой в медицине».
Наши результаты показывают, что важно сосредоточить внимание не только на патогене, но и на естественных полезных микроорганизмах, присутствующих в ризосфере. В то время как полезная роль микробов для человека и растений была признана давно время было трудно отделить причину от следствия и важные таксоны бактерий на основе сравнительных данных».
В настоящее время команда разрабатывает и тестирует различные микробные инокулянты для растениеводства. Исследование открыло возможность использования бактерий в будущем в качестве «почвенных пробиотиков» для защиты растений от патогенов.