Группа ученых из Германии, Австрии и Китая сумели изменить микробиом растений, чтобы они могли более эффективно сопротивляться патогенам. Это позволит в будущем снизить потребность в пестицидах.
Микробиом – это уникальная популяция микроорганизмов, присутствующих в каждом растении и животном. Ученые генетически изменили эту популяцию в растениях риса, сделав их более устойчивыми к вредным бактериям.
На начальном этапе исследования ученые выявили у популяции риса ген, отвечающий за производство лигнина (биополимера, из которого состоят клеточные стенки растений).
Ученые предположили, что этот ген также влияет на состав микробиома рисовых растений, поэтому они отключили его, чтобы посмотреть, что произойдет. Как оказалось, после этого популяция полезных бактерий Pseudomonadales в микробиоме снизилась.
Затем исследователи генетически изменили ген, чтобы заставить его чрезмерно вырабатывать определенный метаболит в процессе синтеза лигнина. Как и предполагалось, в результате популяция Pseudomonadales поднялась до уровня, превышающего норму.
Когда измененные растения подверглись воздействию патогена Xanthomonas oryzae, они оказались значительно более устойчивыми к нему, чем контрольная группа обычных растений риса.
– Этот прорыв может снизить зависимость от пестицидов, которые наносят вред окружающей среде. Мы добились этого на рисовых культурах, но созданная нами система может быть применена и к другим растениям, открывая возможности для улучшения их микробиома. Например, микробы, увеличивающие поступление питательных веществ в растения, могут снизить потребность в синтетических удобрениях, – говорит доцент Саутгемптонского университета Томислав Чернава.
