Симбиоз грибов и растений поможет повысить устойчивость сельскохозяйственных культур

Исследователи инокулировали растения рапса видом гриба, который известен своей способностью бороться с насекомыми-вредителями. Использование взаимосвязи между полезными грибами и сельскохозяйственными растениями может открыть новую эру сельского хозяйства, в которой устойчивость растений будет повышена, а экологический след традиционных/химических пестицидов сведен к минимуму. Новое исследование было опубликовано в журнале Pest Management Science.

 

Исследование, проведенное исследователями из Университета Турку в Финляндии, показало, что вид гриба, который обычно растет в дикой природе и убивает насекомых, может быть успешно инокулирован в семена масличного рапса, где он способствует уникальным симбиотическим отношениям. Это открытие является шагом к будущему устойчивого сельского хозяйства, для которого использование силы полезных грибов для улучшения защиты и урожайности имеет большой потенциал.

 

Исследователи использовали Beauveria bassiana, вид гриба, известный своей способностью бороться с насекомыми-вредителями. Его обычно используют в качестве биопестицида, который распыляют на листья сельскохозяйственных культур. Эти биопестициды используются во всем мире, но их слабостью является уязвимость к разложению под воздействием ультрафиолета. Это побудило исследователей изучить альтернативный подход, при котором они инокулировали масличные растения рапса грибком, чтобы способствовать уникальным симбиотическим отношениям.

 

«Мы отправились в путешествие, чтобы раскрыть потенциал Beauveria bassiana в защите сельскохозяйственных культур, хотя она могла бы жить эндофитно в тканях растения. Таким образом, мы стремились создать естественный механизм защиты от вредителей, — объясняет первый автор исследования, Анне Муола из отдела биоразнообразия Университета Турку.

 

Успешный симбиоз привел к увеличению биосинтеза флавоноидов.

 

Исследователи совершили прорыв, установив эндофитные отношения между грибом и масличными растениями. Рост гриба в тканях растения вызвал значительное увеличение биосинтеза флавоноидов и соединений, известных своими многочисленными полезными свойствами для растений, включая антиоксидантные свойства.

 

«Наши результаты показывают, что взаимодействие между грибом и растением вызвало положительную реакцию в виде усиленного производства метаболитов, а не защитную реакцию против грибкового захватчика, — заявляет ведущий автор исследования, научный сотрудник Академии Бенджамин Фукс из Отдел биоразнообразия Университета Турку.

 

Флавоноиды, вырабатываемые рапсом и известные своими антиоксидантными свойствами и ролью в защите от ультрафиолета, пигментации цветов и отпугивании травоядных животных, заняли центральное место в результатах исследования. Далее исследователи стремятся выяснить, насколько велико влияние этого конкретного гриба на устойчивость растений к стрессовым факторам окружающей среды и как он влияет на качество урожая.

 

Использование микробов в сельском хозяйстве может снизить зависимость от химических пестицидов

 

«Наше исследование открывает огромные перспективы для устойчивого сельского хозяйства. Принимая симбиоз между полезными микробами и сельскохозяйственными растениями, мы открываем новую эру сельскохозяйственных методов, которые уменьшают зависимость от химических пестицидов, — говорит Фукс.

 

По мнению исследователей, партнерские отношения между организмами, подобные тому, что представлено в этом исследовании, дают представление о будущем сельского хозяйства, где общество стремится обеспечить себе продовольствие, минимизируя при этом экологический след.

 

«Благодаря растущему признанию роли микробов в здоровье растений и появлению передовых биотехнологических инструментов создается почва для инновационных подходов к оптимизации устойчивости и качества сельскохозяйственных культур на разумном и устойчивом пути, — отмечает Фукс.