Проблема вирощування рису
Рис є основним продуктом харчування приблизно половини населення світу.
Неврожаї, спричинені патогенами рослин, щебільше посилюють ситуацію. Сільське господарство намагається протидіяти цьому за допомогою пестицидів. Вирощування стійких до патогенів рослин - єдина альтернатива цим екологічно шкідливим агентам - і в даний час лише помірно успішна. Однак якщо рослини стійкі до одного патогену завдяки селекції, вони зазвичай більш сприйнятливі до інших патогенів або менш стійкі в несприятливих умовах навколишнього середовища.
Як вчені вирішують проблему?
З цієї причини міжнародна дослідницькаГрупа, до якої входить Інститут екологічної біотехнології Технологічного університету Граца (TU Graz, Graz University of Technology), вже деякий час вивчає мікробіом насіння рисових рослин, щоб встановити кореляцію між здоров'ям рослин та появою певних мікроорганізмів. Нещодавно вчені досягли великого прориву. Вони виявили бактерію всередині насіння, яка може призвести до повної стійкості до певного патогену і природним чином передається від одного покоління рослин до іншого. Результати, опубліковані у науковому журналіNature Plants,забезпечують нову основу для розробки біологічних засобів захисту рослин та додаткового зниження шкідливих біотоксинів, що продукуються патогенами рослин.
мікробом рису
При традиційному вирощуванні рисув китайській провінції Чжецзян було помічено, що один генотип рисових рослин (сорт Zhongzao 39) іноді розвиває стійкість до патогену рослин Burkholderia plantarii. Цей патоген призводить до неврожаїв, а також виробляє біотоксин, який може викликати пошкодження органів і пухлини у людей і тварин, що постійно піддаються впливу. «Досі не можна було пояснити спорадичну стійкість рослин рису до цього патогену», - говорить Томіслав Чернава з TU Graz. Разом з директором інституту Габріеле Берг і його колегою по інституту Пітером Кусстатшером Чернава докладно досліджував мікробіом насіння рису з різних регіонів вирощування в контексті співпраці з Чжецзянським університетом; ;Китаї, а також Японський університет Хоккайдо в Саппоро.
Бактеріальний склад як вирішальний фактор
Вчені виявили, що стійкі рослини маютьінший бактеріальний склад усередині насіння, ніж рослини, чутливі до хвороб. Зокрема, бактерії роду Sphingomonas значно частіше зустрічалися в стійких насінні. Тому дослідники виділили бактерії цього роду з насіння і визначили бактерію Sphingomonas melonis як відповідальний агент за стійкість до хвороб. Бактерія виробляє органічну кислоту (антранілову кислоту), яка пригнічує дію патогену і тим самим робить його нешкідливим. «Це також працює, коли ізольований Sphingomonas melonis застосовується до нестійких рослин рису. Це автоматично робить їх стійкими до патогену рослин Burkholderia plantarii», - пояснює Томислав Чернава.
Крім того, бактерія закріплюєтьсяв певних генотипах рису і потім природним чином передається від одного покоління рослин до іншого. «Потенціал цього відкриття величезний. У майбутньому ми зможемо використовувати цю стратегію для скорочення кількості пестицидів у сільському господарстві і в той же час домогтися хороших врожаїв », - говорить Чернава.
Читати далі
МОЗ Аргентини розкрив дані про побічні ефекти у отримали «Супутник V»
Качконіс виявився генетичної сумішшю ссавців, птахів і рептилій
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять
Патоген - будь-який мікроорганізм, а також особливий білок - пріон, здатний викликати патологічний стан іншої живої істоти.