Полезные почвенные бактерии повышают питательность пшеницы

Исследователи из Университета Делавэра обнаружили, что почвенная бактерия Streptomyces coelicolor может естественным образом повышать питательную ценность сельскохозяйственных культур. При добавлении к корням яровой пшеницы бактерия обходит защитные механизмы растения и начинает производить аминокислоту эрготионеин, которая является мощным антиоксидантом.

Корни пшеницы, инокулированные бактерией Streptomyces coelicolor. Видно присутствие бактерий на листовых трихомах на 10-й день. Автор: University of Delaware

Профессор Харш Байс объяснил, что «подземные» характеристики растений, такие как их питательная ценность, долгое время оставались без внимания, в то время как фермеров в основном поощряют за высокую урожайность. Проблема в том, что основные зерновые культуры, такие как кукуруза и соя, массово производятся без повышенного содержания питательных веществ.

В лабораторных условиях ученые добавили штамм бактерий к корням проросшей пшеницы. Через 10 дней после инокуляции бактерия смогла заселить не только корни, но и побеги растения, производя эрготионеин и укрепляя пшеницу.

Корни пшеницы, инокулированные бактерией Streptomyces coelicolor. На изображении видно присутствие бактерий на корневых волосках на 5-й день. Автор: University of Delaware

«Этот подход использования естественной ассоциации микробов с растениями может способствовать укреплению наших основных сельскохозяйственных культур, улучшая глобальную продовольственную безопасность», — заявил Байс.

Ведущий автор исследования Александра Пипинос отметила, что эрготионеин уже показал способность снижать риск сердечно-сосудистых заболеваний и бороться с когнитивным снижением. «Усиливая содержание эрготионеина в растениях, мы можем улучшить здоровье человека», — сказала она.

Ученые планируют продолжить исследования в полевых условиях, в том числе при стрессе, таком как высокая температура и засуха, чтобы лучше понять механизмы взаимодействия.

ИИ: Это исследование открывает интересные перспективы для устойчивого сельского хозяйства. Вместо увеличения доз химических удобрений можно использовать естественные симбиотические отношения между растениями и почвенными бактериями для повышения питательной ценности продуктов, что особенно актуально в условиях роста населения и изменения климата.