Исследование ученых ЯрГУ им. П. Г. Демидова позволит взять под контроль рост и развитие пшеницы
Как пояснил сотрудник научно-образовательной лаборатории молекулярной генетики и биотехнологии ЯрГУ Андрей Сидоров, микроорганизмы и растения живут не отдельно друг от друга — они образуют сложные ассоциации, демонстрирующие разнообразные взаимодействия. Тесные растительно-микробные связи свойственны большинству растений. Особенно тем, семена которых лишены каких бы то ни было питательных веществ, и их прорастание происходит только в симбиозе с грибами. Развитие растений и состояние грибов во многом определяется третьим «партнером» этих взаимоотношений — ассоциативными бактериями. В рамках реализации проекта «Приоритет-2030» свойства именно этих микроорганизмов в подробностях изучили демидовские ученые — декан факультета биологии и экологии Олег Маракаев, сотрудник лаборатории Андрей Сидоров и старший научный сотрудник Юлия Зайцева.
Объектом исследования стал пальчатокоренник мясо-красный – многолетнее травянистое растение Центрально-европейской России со сложной системой ежегодно замещающихся подземных органов. Современными молекулярно-генетическими методами, включая ПЦР и высокопроизводительное секвенирование, в лаборатории провели полную реконструкцию ассоциативных микробных сообществ, включая некультивируемые формы, которые могут составлять до 99% бактерий сообщества. Для большей части бактерий оценили биотехнологический потенциал — способность синтезировать фитогормоны, оптимизировать условия минерального питания, подавлять фитопатогенные микроорганизмы.
Ростостимулирующий эффект микроорганизмов испытали в лабораторных и полевых условиях на важнейших сельскохозяйственных культурах, таких как пшеница и ячмень. По словам Андрея Сидорова, разработка биопрепаратов на основе этих бактерий поможет повысить эффективность применения минеральных удобрений, продуктивность и стрессоустойчивость растений и значительно снизить антропогенную нагрузку на окружающую среду. Кроме того, биопрепараты на основе ассоциативных бактерий будут более выгодны агропромышленникам в финансовом плане, поскольку требует меньших затрат ресурсов, чем химические регуляторы роста и средства защиты растений.