Как микроорганизмы почвы помогают пшенице переносить дефицит воды и жару

Исследователи из Университета Западного Сиднея обнаружили, что растения пшеницы, пострадавшие от засухи, способны «призывать» экологически чистые почвенные бактерии для выживания. Это открытие поможет сохранять здоровье важной сельхозкультуры, повышать урожайность и открывать пути для выведения сортов, устойчивых к экстремальным погодным условиям.

Исследование, опубликованное в журнале Cell Host & Microbe , показало, что когда пшеница сталкивается с засухой, она вырабатывает вокруг своих корней природные соединения, называемые 4-оксопролином, которые посылают химические сигналы для привлечения специализированных дружественных почвенных бактерий, включая виды Streptomyces и Leifsonia.

Затем почвенные микробы, борющиеся с засухой, вырабатывают полезные соединения, включая осмолиты, фитогормоны и солюбилизаторы питательных веществ, которые повышают способность растений противостоять засухе и продолжать расти.

Когда исследовательская группа повторно внедрила полезные микробы в растения пшеницы на сухих почвах, растения стали крупнее, выглядели более здоровыми и дали больше зерна даже в следующем поколении культур.

Ведущий автор, доктор Цзяюй Ли из Института окружающей среды Хоксбери при Университете Западного Сиднея, сказал, что результаты этого исследования показывают, как растения и микробы работают в команде, чтобы выживать в стрессовых условиях, таких как засуха, что делает устойчивое и климатически оптимизированное земледелие жизнеспособным вариантом.

«Наши исследования предоставят ученым и фермерам новую платформу для использования природных растительных соединений и почвенных микробов в качестве биологических инструментов для защиты сельскохозяйственных культур от засухи, смягчая воздействие засухи на производительность сельского хозяйства. Это также открывает новые пути для целенаправленной селекции растений для культур, устойчивых к изменению климата и экстремальным погодным условиям, поскольку эти микробы даже передают «память о засухе», помогая следующему сельскохозяйственному циклу давать лучшие результаты на сухих почвах», - сказал доктор Цзяюй Ли.

Полезные для растений микробы, обнаруженные исследователями из Института окружающей среды Хоксбери при Университете Западного Сиднея, действуют как «пробиотики» для сельскохозяйственных культур и обеспечивают естественный способ защиты растений от засухи.

Источник: Cell Host & Microbe (2025). DOI: 10.1016/j.chom.2025.05.002

Старший автор, заслуженный профессор Браджеш Сингх, сказал, что бактерии, борющиеся с засухой, и их продукты помогут фермерам защитить свои посевы и пережить засуху, одновременно повышая урожайность.

«Частота и интенсивность засух увеличиваются в условиях изменения климата, что представляет серьезную угрозу для глобальной первичной продуктивности и устойчивости. Исследование показывает, что такое партнерство растений и микробов может обеспечить долгосрочные преимущества для сельского хозяйства в засушливых условиях, помогая бороться с засухой и существенными долгосрочными последствиями для продовольственной безопасности и здоровья окружающей среды», - заключил он.

Источник: Western Sydney University. DOI: 10.1016/j.chom.2025.05.002.
Анна Медведева, AgroXXI.ru