Ученые открыли скрытую стратегию растений и микробов для роста в условиях нехватки серы

Ученые из Сингапурского центра экологической инженерии наук о жизни (SCELSE) и Национального университета Сингапура обнаружили удивительную стратегию, которую растения используют для процветания при нехватке серы — важнейшего питательного вещества.

Исследователи обнаружили, что конкурирующие почвенные микробы выделяют глутатион, который усиливает рост растений в условиях дефицита серы. Автор: SCELSE

Исследование показало, что когда почвенные бактерии конкурируют друг с другом в ризосфере (почве вокруг корней растений), они выделяют известное соединение — глутатион. Это соединение усиливает рост растений в условиях дефицита серы, хотя при этом снижает рост самих бактерий.

Ученые называют этот баланс «транс-царственным компромиссом приспособленности» — когда одно царство жизни (микробы) жертвует частью своего роста, а другое (растения) приобретает устойчивость.

Глобальная проблема

Сера необходима для роста растений, поддерживая синтез белков, производство витаминов и устойчивость к стрессу. Исторически загрязнение серой от промышленных выбросов пополняло почвы во всем мире. Но с переходом на более чистую энергию и ужесточением норм качества воздуха уровень серы в атмосфере снизился, что привело к дефициту в сельскохозяйственных почвах.

Открытие и применение

«Эта работа вводит концепцию транс-царственного компромисса приспособленности и дает ей механистическое объяснение», — сказал первый автор Ариджит Мукерджи.

Для сельского хозяйства это открытие мощно: вместо зависимости от химических удобрений исследователи могут разрабатывать микробные консорциумы, которые естественным образом улучшают здоровье культур при дефиците питательных веществ. Это решение на основе природы может сократить использование удобрений, улучшить здоровье почвы и способствовать глобальной продовольственной безопасности.

Команда уже подала патент на применение этого механизма растение–микроб в сельском хозяйстве, что позволит разрабатывать био-продукты для поддержки культур в почвах с дефицитом серы.