Бактерії допомогли виростити рослини в непридатному для сільського господарства солоному грунті
Група дослідників, знайшла спосіб повернути назад падіння врожайності, викликане все більш засоленими сільськогосподарськими угіддями по всьому світу.
На чолі з Брентом Нільсеном, професором мікробіології і молекулярної біології в Університеті Бригама Янга, вчені використовували бактерії, виявлені у коренях солестійких рослин, для успішної інокуляції рослин люцерни проти надмірно засоленості ґрунту.
Ми беремо коріння цих солестійких рослин (званих галофітами), подрібнюємо їх і вирощуємо бактерії в чашці Петрі в лабораторії", - сказав Нільсен. «Роблячи це, ми ізолювали більше 40 різних ізолятів бактерій, деякі з яких можуть переносити вміст солі на рівні океану»
Потім команда застосувала ізоляти бактерій до насіння люцерни через розчин і перевірила здатність люцерни рости в умовах з високим вмістом солі. Вони побачили значне зростання люцерни як у своїй лабораторії, так і в тепличних експериментах, проведених співробітниками Інституту підвищення кваліфікації та досліджень у Вірджинії.
У дослідженні виявили два специфічних ізоляту бактерій - Halomonas і Bacillus, які стимулювали ріст рослин в присутності 1 відсотка хлориду натрію (солі), рівня, який значно пригнічує ріст неинокулированных рослин. Це відкриття є значним, оскільки ґрунти у всіх районах Китаю, Австралії і на Близькому Сході стають все більш солоними, а також на основних сільськогосподарських угіддях на південно-заході Сполучених Штатів.
Оскільки ділянка землі багаторазово використовується для ведення сільського господарства, засоленість підвищується; в іригаційної воді є сіль, а коли вона випаровується або поглинається рослинами, сіль залишається у грунті», - сказала одна з шести учениць Кейтлін Макнари, співавторка проекту. «Завдяки тому, що ми виявили, землі, які в даний час не можуть підтримувати життя рослин з-за високої засоленості, можуть знову використовуватися для вирощування сільськогосподарських культур».
На додаток до роботи над люцерною, американською культурою № 4, дослідницька група вже почала проводити лабораторні та тепличні експерименти з рисом, зеленою квасолею і салатом. Наступним кроком є проведення польових випробувань на інокульованих культурах.
Лабораторна робота з дослідженням, нещодавно опублікована онлайн в Frontiers in Microbiology, була проведена в основному шістьма студентами БІУ: Макнари і першим колегою Дженніфер Керл, Емілі Колтон, Стівеном Смітом, Джейсоном Вестом і Мішель Хэмсон. В якості співавторів дослідження також виступали професор УБЯ з питань рослин і дикої природи Захарі Аандеруд, а також Скотт Лоуман і Чуаншен Мей з Дослідницького центру ендофітів рослин.
«Ми довго переймалися питанням, чи була все більш засолена земля просто програшною битвою або ми могли щось з цим зробити», - сказав Нільсен. "Тепер ми показали, що ми можемо з цим щось зробити".
Багатообіцяючі результати цього дослідження вимагають подальшого поглибленого аналізу стимуляції росту рослин цими та іншими галофільнимі бактеріальними видами. Це дослідження надасть значний вплив на зусилля з виявлення бактерій, які стимулюють ріст інших видів рослин в різних стресових умовах.
Також читайте: