Найдены бактерии защищающие рис от болезней

12.01.2021 298
рис

Рис является основным продуктом питания примерно половины населения мира. Выращивание риса требует очень больших затрат воды, и, по данным немецкой благотворительной организации Welthungerhilfe, около 15% риса выращивается в районах с высоким риском засухи. Таким образом, глобальное потепление становится все более серьезной проблемой для выращивания риса, все чаще приводящей к неурожаям и голодным кризисам. Неурожаи, вызванные патогенами растений, еще больше усугубляют ситуацию. В этом случае традиционное сельское хозяйство пытается противодействовать этому с помощью пестицидов, которые в основном используются в качестве меры предосторожности при выращивании риса. Выращивание устойчивых растений — единственная альтернатива этим экологически вредным агентам.

Чтобы способствовать выходу из сложившейся ситуации международная исследовательская группа, в которую входит Институт экологической биотехнологии Технологического университета Граца, уже некоторое время изучает микробиом семян рисовых растений, чтобы установить корреляцию между здоровьем растений и появлением определенных микроорганизмов. Сейчас группа достигла большого прорыва. Они определили бактерию внутри семян, которая может привести к полной устойчивости к определенному патогену и естественным образом передается от одного поколения растений к другому. Результаты, опубликованные в научном журнале Nature Plants, обеспечивают совершенно новую основу для разработки биологических средств защиты растений и дополнительного снижения вредных биотоксинов, продуцируемых патогенами растений.

При традиционном выращивании риса в китайской провинции Чжэцзян было замечено, что один генотип рисовых растений (сорт Zhongzao 39) иногда вырабатывает устойчивость к патогену растений Burkholderia plantarii. Этот патоген приводит к неурожаям, а также продуцирует биотоксин, который может вызывать повреждение органов и опухоли у людей и животных.

«До сих пор нельзя было объяснить спорадическую устойчивость растений риса к этому патогену», — говорит Томислав Чернава из Института экологической биотехнологии Технологического университета Граца.

Ученые обнаружили, что устойчивые растения имеют другой бактериальный состав внутри семян, чем растения, чувствительные к болезням. В частности, бактерии рода Sphingomonas значительно чаще встречались в устойчивых семенах. Поэтому исследователи выделили бактерии этого рода из семян и определили бактерию Sphingomonas melonis как ответственный агент за устойчивость к болезням. Эта бактерия производит органическую кислоту (антраниловую кислоту), которая подавляет действие патогена и тем самым делает его безвредным.

«Это также работает, когда изолированный Sphingomonas melonis применяется к неустойчивым растениям риса. Это автоматически делает их устойчивыми к патогену растений Burkholderia plantarii», — поясняет Томислав Чернава. К тому же, бактерия закрепляется в определенных генотипах риса и затем естественным образом передается от одного поколения растений к другому. «Потенциал этого открытия огромен. В будущем мы сможем использовать эту стратегию для сокращения количества пестицидов в сельском хозяйстве и в то же время добиться хороших урожаев», — подчеркивает Чернава.

Источник: Технологический университет Граца

Поделиться:

Похожие статьи