«Микробиом» — это уникальная популяция микроорганизмов, обнаруженная внутри и на каждом растении и животном. Ученые теперь генетически изменили эту популяцию у растений риса, сделав их более устойчивыми к вредным бактериям. Эта технология однажды может снизить потребность в пестицидах.
На начальном этапе исследования, исследователи идентифицировали в растениях риса ген, который отвечает за выработку лигнина (биополимера, из которого состоят клеточные стенки растений).
Ученые подозревали, что этот ген также влияет на состав микробиома растений риса, поэтому они деактивировали его, чтобы посмотреть, что произойдет. Разумеется, когда это было сделано, популяция полезных бактерий Pseudomonadales в микробиоме сократилась.
Затем, исследователи генетически изменили этот ген, чтобы заставить его производить избыточное количество определенного метаболита в процессе синтеза лигнина. Как и предполагалось, в результате популяция Pseudomonadales выросла до уровня, превышающего нормальный уровень.
Когда измененные растения впоследствии подверглись воздействию Xanthomonas oryzae — вредной бактерии, вызывающей заболевание, известное как Бактериальный ожог риса, — они оказались значительно более устойчивыми к патогену, чем контрольная группа немодифицированных растений риса.
«Этот прорыв может снизить зависимость от пестицидов, которые вредны для окружающей среды. Мы добились этого при выращивании риса, но созданную нами структуру можно применить и к другим растениям и открыть другие возможности для улучшения их микробиома», — сказал доцент Томислав Чернава (Tomislav Cernava) из Саутгемптонского университета. «Например, микробы, которые увеличивают снабжение сельскохозяйственных культур питательными веществами, могут снизить потребность в синтетических удобрениях».
Статья об исследовании, в которой также участвовали ученые из Китая, Германии и Австрии, была недавно опубликована в журнале Nature Communications.
Источник: University of Southampton.
