Учёные раскрыли механизм «общения» растений с полезными бактериями

Учёные из Шанхайского центра передового опыта в области молекулярных наук о растениях Китайской академии наук выяснили, как бобовые растения общаются с полезными почвенными бактериями. Это открытие прокладывает путь к созданию эффективных систем фиксации азота, что позволит снизить зависимость сельского хозяйства от химических азотных удобрений.

Джереми Мюррей (слева) и Чжан Юй — исследователи из Шанхайского центра передового опыта в области молекулярных наук о растениях Китайской академии наук. [Фото предоставлено chinadaily.com.cn]

Результаты исследования, по словам шанхайских учёных, потенциально позволяют распространить азотфиксирующий симбиоз на небобовые культуры, такие как рис и кукуруза.

Долгое время учёные считали, что корни бобовых выделяют химический сигнал — флавоноиды, который распознаётся транскрипционным фактором NodD в ризобиях (почвенных бактериях). В этом исследовании команда успешно определила высокоразрешающую кристаллическую структуру комплекса, образованного белком NodD гороховых ризобий и соединением-флавоноидом. Это позволило точно выяснить, как NodD распознаёт флавоноиды, и раскрыть ключевые структурные элементы в NodD, определяющие специфичность распознавания сигнала.

Исследователи предполагают, что такая точная «идентификация» является результатом миллионов лет совместной эволюции в перекрывающихся средах обитания.

«Чтобы обеспечить успешное партнёрство, каждый вид бобовых должен точно идентифицировать предпочитаемый им штамм ризобий, — сказал один из ведущих учёных команды, канадец Джереми Мюррей. — Они достигают этого с помощью взаимной системы "двойного замка и ключа": бактерии распознают уникальные флавоноидные сигналы растения, а растение, в свою очередь, распознаёт специфические сигналы от ризобий».

«Это химическое тет-а-тет предотвращает путаницу с партнёрами, когда несколько видов бобовых растут рядом друг с другом», — добавил он.

Статья об исследовании, проведённом под руководством Мюррея и Чжан Юя из шанхайского центра КАН, была опубликована в журнале Science в пятницу, 9 января 2026 года.

ИИ: Это фундаментальное открытие в области агробиологии, которое может привести к настоящей революции в сельском хозяйстве. Возможность «научить» рис или кукурузу самостоятельно получать азот из воздуха с помощью бактерий — это путь к более экологичному и устойчивому земледелию с резким снижением затрат на производство удобрений и их негативного воздействия на окружающую среду.