Разнообразие растений Солнечного побережья Австралии помогло исследователям из Университета Квинсленда подтвердить, что забота о растении имеет преимущество - по крайней мере, когда речь идет о растительных микробах.
Директор Австралийского центра экогеномики профессор Фил Хугенхольц сказал, что исследование микробных сообществ, необходимых для развития растений, под руководством Юн Кита Йео из UQ, может повысить урожайность сельскохозяйственных культур и растений.
«Растения развивались более 400 миллионов лет, чтобы обеспечить благоприятную среду для микробов, которые они размещают по всему телу, от листьев до корней», - сказал профессор Хугенгольц из Школы химии и молекулярной биологии UQ.
Предыдущие исследования, посвященные влиянию микробных сообществ на растения-хозяева, были сосредоточены на модельных растениях и сельскохозяйственных культурах, таких как бобовые и сахарный тростник, а не на ряде видов.
На симпозиуме в Греции в 2012 году я заметил, что почти все исследователи растений работали над одним или, самое большее, над несколькими видами растений, так что можно было услышать, как они обращались друг к другу как «он салатщик» или она любит сахарный тростник, - сказал он.
Моя группа интересует относительное влияние природы и воспитания на микробиомы, связанные с хозяином, и вам нужен хороший эволюционный срез группы хозяев, чтобы увидеть, развивается ли микробиота со своими хозяевами (природой) или являются результатом условий окружающей среды (воспитания).
Такой анализ вряд ли был бы проведен, если бы исследователи не изучали широкий спектр видов растений.
Он сказал, что исследователь Школы сельского хозяйства и пищевых наук профессор Сюзанна Шмидт предположила, что данные из дюн Кулула в национальном парке Грейт-Сэнди на Солнечном побережье Австралии идеально подходят для ответа на этот вопрос.
Это включает в себя широкий спектр видов растений, находящихся в непосредственной близости друг от друга в очень разных почвенных средах, что позволяет разделить вопрос о природе и воспитании.
"Также важно отметить, что Австралия является одним из немногих мест, где у вас есть доступ к представителям всего царства растений - например, вы не смогли бы охватить тот же эволюционный диапазон видов растений в Европе".
Профессор Шмидт сказал, что Кулула идеально подходит для прогрессивной серии систем дюн, которые развивались в течение нескольких сотен тысяч лет в непосредственной близости.
«Мы собрали образцы корней и почвы несеменных и семенных растений - плауновидных, папоротников, саговников, хвойных и цветковых растений, - которые совместно встречаются в системах дюн, и исследовали местные бактериальные сообщества», - сказала она..
Исследование показало, что генетика растений повлияла на пополнение корневых сообществ в соответствии с их эволюцией, но это было вторичным по отношению к гораздо большему влиянию окружающей среды.
Это также подтвердило вывод о том, что основной корневой микробиом развился вместе с наземными растениями на протяжении их 400-миллионной истории.
Профессор Шмидт сказал, что одним существенным различием между растениями и животными является ограниченная способность растений вертикально передавать микроорганизмы между поколениями.
«Растения также имеют ограниченную мобильность и, как правило, остаются на одном месте всю свою жизнь. Как следствие, микробные сообщества, связанные с растениями, должны быть в основном взяты из окружающей среды», - сказала она.
Подобно недавним открытиям о важности кишечных микробных сообществ у животных, были убедительные доказательства того, что рост и энергия растений зависят от благоприятных микробов.
Фермеры все чаще хотят извлечь выгоду из полезных микробов для поддержки своих культур, и наука может помочь в разработке эффективных пробиотиков для сельскохозяйственных культур, чтобы сделать культуры более здоровыми, выносливыми и продуктивными за счет повышения их устойчивости к вредителям, болезням и окружающей среде. стрессы и улучшение доступа к питательным веществам», - сказала она.
Знание того, что все растения содержат основной корневой микробиом, является шагом к пониманию принципов сложных взаимоотношений между микроорганизмами и растениями.
"Теперь нам нужно выяснить, какую роль играют эти обогащенные корнями микроорганизмы и как мы можем использовать их потенциал для экологического сельского хозяйства."
Исследование, в котором также участвовали д-р Пол Деннис, д-р Чаньярат Паунгфу-Лонхайенн и д-р Ричард Бракин из Школы сельского хозяйства и пищевых наук UQ, профессор Марк Рэган из Института молекулярной биологии UQ, а также выпускник UQ Science, посвященный биоразнообразию Старший ботаник по оценке и управлению Луи Вебер, опубликован в Nature Communications.
Он финансировался в основном за счет Фонда совместного инвестирования штата Квинсленд Smart State, Фонда Джеймса С. Макдоннелла и Bioplatforms Australia.