Мікроби допоможуть зробити посіви витривалішими
Зростання населення планети і зміна клімату підштовхує вчених до пошуку нових джерел їжі. Деякі з них пропонують нетрадиційний підхід: замість того, щоб виробляти більше витривалі культури, використовуючи селекцію або генетичну модифікацію, вони маніпулюють широким спектрів симбіотичних мікроорганізмів, що живуть на рослинах.
Кукурудза може пережити посуху за допомогою грибків.
Відео: сидератів на дачі: як посіяти і СОБРАТЬ СЕМЕНА
Навесні наступного року компанія «Адаптивні симбіотичні технології» (Adaptive Symbiotic Technologies) з Сіетла збирається вивести на ринок перший комерційний продукт, який використовує для поліпшення сільськогосподарських культур мікроорганізми, відомі як Ендофіти. Компанія планує продавати суміш грибків для обробки насіння рису і кукурудзи, яка, як стверджується, зможе підвищити врожайність культур і знизити споживання води навіть в суворих умовах. «Це реальне зрушення в екології рослин», - каже біолог і засновник компанії Рости Родрігес (Rusty Rodriguez).
У той час, як біологи починають розуміти владу і вплив на людський організм живуть в ньому трильйонів мікробів, екологи намагаються управляти «союзниками» рослин. Замість того, щоб шукати і впроваджувати один ген, відповідальний за потрібне властивість, дослідники можуть використовувати безліч взаємодіючих генів, попередньо інтегрованих в організм, як відбувається з симбиотическими грибками.
Селекція і генетичні маніпуляції дозволяють вивести сорти з підвищеною толерантності до посухи. Але це повільний шлях. У США після десятирічних досліджень затверджена лише одна подібна культура - кукурудза DroughtGard, в яку впроваджені гени бактерій, що пригнічують стресову реакцію.
Відносини симбіозу між рослинами і мікробами, такими як збирають азот бактерії, що живуть на коренях бобових, відомі протягом десятиліть. Однак прикладні дослідження в цій області ведуться порівняно недавно. Ще в 1970-х дослідники зрозуміли, що живуть в симбіозі з травою овсяницей грибки можуть викликати хвороби худоби. Пізніше в Новій Зеландії виявили, що деякий трави, які в союзі з ендофітів отруйні для тварин, стійкі до атак комах. Це викликало до життя нішу ринку, де розробляються і виробляються Ендофіти для газонних трав, які не тільки відштовхують шкідників, але і нешкідливі для тварин.
Сьогодні деякі дослідники застосовують аналогічний підхід для продовольчих культур, віддаляючи від тенденції їх стерилізації та спрощення. Як каже Родрігес: «Сільське господарство витрачало в минулому столітті добрива та пестициди, щоб знищити мікробів, що живуть на рослинах. Сьогодні ми намагаємося звернути це назад ».
Робота Родрігеса почалася з випадковості. На початку 2000-х він вивчав рослини, які змогли вижити при температурі грунту 50 градусів поблизу гарячих джерел в Національному парку Йелоустоун. Виявилося, що всі вони існували в симбіозі з грибами. При цьому в поодинці ні рослини, ні гриби не можуть жити при температурі грунту вище 40о.
Пізніше дослідник разом з колегами з`ясував, що гриби можуть передаватися і іншим рослинам, захищаючи їх від окислення і стресу. Ці висновки направили команду на пошуки ендофітів, оптимізованих для вирішення проблем, пов`язаних зі змінами клімату. В результаті з`явилася комерційна суміш BioEnsure.
Відео: Важливість бурштинової кислоти. Коштує копійки допомагає на мільйон!
В ході польових випробувань в 2012 році під час посухи в штаті Мічиган, застосування суміші дозволило підвищити врожайність кукурудзи на 85%. Кількість пророслого насіння збільшилася в 2-5 разів при похолоданні до 5о. Крім того, кукурудза вимагала на третину менше вологи. В аналогічних умовах врожайність рису зросла на 3-6%, при цьому витрата води знизився на 25-50%. Незалежні тести підтвердили безпеку суміші BioEnsure. Департаментом сільського господарства вона схвалена для використання в США.
