Бактерии помогают растениям расти лучше

Каждый третьеклассник знает, что поглощают питательные вещества из корнями. Тот факт, что они также выделяют вещества в почву, вероятно, менее известен. И это, кажется, значительно облегчает жизнь растениям.


Таков по крайней мере вывод текущего исследования. Участвующие исследователи изучили несколько сортов кукурузы, которые значительно различаются по урожайности. В своем поиске причины они обнаружили фермент, флавон-синтазу 2. «Изученная нами высокопродуктивная инбредная линия 787 содержит большое количество этого фермента в своих корнях», — объясняет д-р Пэн Ю из Института растениеводства. Сохранение ресурсов (INRES) в Боннском университете. «Он использует этот фермент для создания определенных молекул из группы флавоноидов и высвобождает их в почву».

Цветки и плоды придают флавоноиды. Однако в почве они выполняют другую функцию: они обеспечивают накопление очень специфических бактерий вокруг корней. А эти микробы, в свою очередь, вызывают образование на этих корнях более боковых ветвей, называемых боковыми корнями. «Это позволяет растениям кукурузы поглощать больше азота из окружающей среды», — объясняет профессор доктор Франк Хоххолдингер из Института растениеводства и сохранения ресурсов (INRES). «Это означает, что растение растет быстрее, особенно при недостатке азота».

Стерилизованная почва не вызвала всплеска роста

Исследователи смогли экспериментально продемонстрировать, насколько хорошо это работает. Они сделали это, используя сорт кукурузы с аббревиатурой LH93, который обычно дает довольно маленькие растения. Однако все изменилось, когда они посадили этот сорт в почву, где ранее росла высокопроизводительная линия 787: LH93 тогда рос значительно лучше. Эффект исчез, когда ботаники стерилизовали почву перед пересадкой. Это показывает, что обогащенные действительно ответственны за турбо-рост, потому что они были убиты во время стерилизации.

В другом эксперименте исследователям удалось продемонстрировать, что действительно способствуют росту боковых корней. Здесь они использовали сорт кукурузы, который не может образовывать боковые корни из-за . Однако, когда они добавили в почву бактерии, корни мутанта начали разветвляться. Пока не ясно, как возникает этот эффект. Кроме того, благодаря микробной поддержке кукуруза намного лучше справлялась с дефицитом азота.

Результаты могут способствовать более устойчивому сельскому хозяйству

чрезвычайно важен для роста растений — настолько, что фермеры искусственно увеличивают его количество в почве, применяя . Однако часть удобрений смывается с полей в ручьи с дождем или попадает в грунтовые воды. Он также может попадать в атмосферу в виде оксидов азота или газообразного аммония, что способствует парниковому эффекту. Кроме того, производство азотных удобрений требует больших затрат энергии. «Если мы будем выращивать культуры, которые могут улучшить потребление азота с помощью бактерий, мы сможем значительно снизить », — надеется Юй.

показывает, что растения помогают формировать условия почвы, в которой они растут, что в конечном итоге приносит им пользу. Однако до сих пор в селекции этому аспекту не уделялось должного внимания. Доктор Пэн Ю добавляет, что в целом многие взаимодействия корневой системы с почвенными организмами еще недостаточно изучены. Он хочет помочь изменить это: он только что взял на себя руководство младшей исследовательской группой Эмми Нётер в Боннском университете, которая занимается именно этой темой. В рамках программы Emmy Noether Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG, Немецкий исследовательский фонд) предлагает молодым исследователям возможность получить должность профессора университета в течение шести лет.

0 Комментарий
Inline Feedbacks
View all comments