Воронежская область, Новоусманский район

с. Бабяково, ул. Индустриальная, д. 46

Телефон: 8 (473) 2-065-445; 2-065-446

Если нашли нас в интернете, звоните: 8 (920) 469-12-86

Свежие новости
ЗемлякоФФ-Центр > Новости > Как живые почвы вырабатывают иммунитет к патогенам

Как живые почвы вырабатывают иммунитет к патогенам

Культурные растения во всем мире постоянно подвергаются атакам крошечных, но разрушительных грибов, бактерий и других микробных паразитов. От потери урожаев страдают, в конечном итоге, люди.

В связи с этим ученые обратили свое внимание на особый тип почвы, известный как «подавляющая болезнь почва». Растения, которые живут в такой земле, каким-то чудесным образом остаются относительно свободными от болезней, даже если вызывающие болезни паразиты присутствуют. Понимание защитных механизмов «волшебной почвы» можно использовать для повышения устойчивости сельского хозяйства.

Точно так же у стран есть армии, чтобы защитить себя от захватчиков, у растений, находящихся в подавляющей болезни почве, есть полезные бактерии, противостоящие паразитам, нападающим из-под земли.

В то время как во всех почвах обитают микробы, в почве, подавляющей болезни, найдены определенные штаммы микроскопических защитников.

Как выяснили ученые, во многих случаях почвы приобретают защитные свойства только после того, как на них произрастала монокультура, пережившая годы вспышек заболеваний.

Организм человека получает иммунитет (защиту в виде антител) после того, как люди переболели корью или ветряной оспой, почвы также могут вырабатывать идеальную комбинацию микробов, которые отражают будущие атаки от того же патогена.

Это явление наблюдалось еще в 1931 году.

С тех пор ученые пытались понять, какие именно микробы защищают растения и как они это делают. Современные достижения в области микробиологических технологий и технологий секвенирования позволяют разобраться в сложных почвенных микробиомах – какими именно они являются организмами и чем они занимаются? Оказывается, точно так же, как у любого человека есть уникальный набор отпечатков пальцев, у каждого типа почвы есть уникальная характеристика, основанная на видах и количестве присутствующих микробов.

Команда исследователей из Университета штата Вашингтон в течение десятилетий занималась борьбой с корневыми болезнями пшеницы, вызванных грибными паразитами.

Еще до того, как эта группа начала свои эксперименты в 1960-х годах, было замечено, что монокультура пшеницы не увеличивала, а уменьшала присутствие корневых грибковых заболеваний.

Эксперт по патологии растений Дэвид Веллер, член научной группы, определил, что в этих супрессивных почвах содержится большее количество бактерий, называемых псевдомонад.

Когда в 1985 году к коллективу присоединилась специалист по генетике Линда Томашоу, она использовала молекулярные методы, чтобы больше узнать о псевдомонадах и о том, как они производят антибиотики для борьбы с патогеном.

В 1990-х годах Линда Кинкель и Нил Андерсон, патологи растений в Университете Миннесоты, искали научное объяснение необъяснимому снижению парши, болезни, которая уродует такие культуры, как картофель или редис темными, пятнистыми наростами. Взяв образцы на картофельном поле в Миннесоте, Кинкель и ее коллеги обнаружили, что почва содержала большее количество бактерий определенного типа, называемых Streptomyces. Их численность намного превышала количество в образцах простой почвы. Эти бактерии и производили антибиотики в качестве оружия против паразитов.

Характеризация микробных признаков является лишь первым шагом к дальнейшему использованию почвенных микробов для предотвращения болезней растений.

Понимание роли почвенных микробов, защищающих растения от болезней, может быть вопросом жизни и смерти – не только для растений, но и для нас.

Человеческое население растет, и растения являются ключом к обеспечению будущей продовольственной безопасности. Томашоу объясняет, что заручиться помощью микробов, обнаруженных в почве естественным путем, крайне важно, потому что «сельскохозяйственные системы являются самыми слабыми в тех частях мира, где прирост населения самый большой, а люди не могут позволить себе хорошую и эффективную агрохимию».

«Эти почвы обеспечивают длительное, стабильное, практически полное подавление болезней без какого-либо внесения пестицидов», – говорит Кинкель.

Источник: ensia.com. Автор: Кейли Киффи