Дослідження описує новий механізм, який опосередковує асоціації симбіонтів між рослинами та грибами. Це відкриває шляхи для збільшення сільськогосподарський продуктивність у майбутньому за рахунок вирощування більш стійких культур, які потребують менше води, землі та меншого використання хімічних добрив.
Plants have a complex симбіотичні зв'язок з мікоризними грибами. Ці гриби утворюють оболонку навколо коренів рослин, забезпечуючи численні переваги в симбіонтних відносинах. Взаємозв’язок дозволяє збільшити поглинання води та поживних речовин рослиною, особливо фосфору, і натомість рослина забезпечує грибам вуглець, яким вони харчуються та розвиваються. Гриби досить довго поширюються на коренях рослин, тому тепер доступний більший об’єм ґрунту. Майже 80 відсотків усіх видів наземних рослин мають мікоризний гриб, пов’язаний з корінням. Цей зв’язок є найбільш поширеною та актуальною взаємодією рослин і мікробів, основні механізми якої все ще досліджуються.
У дослідженні, опублікованому 8 липня в природа Рослини, researchers used genomic sequencing, quantitative genetics, high performance computing and experimental biology to find genetic triggers to enable symbiont relationship between plant and fungi. They chose Арабідопсис, рослина, яка природно не взаємодіє з ектомікоризним грибом L. двоколірний. Вони визначили специфічний ген, який, швидше за все, контролює симбіотичні відносини між цією рослиною та грибами в ґрунті. Згодом вони генетично сконструювали цю рослину в нову версію, яка тепер експресує білок, який називається білок кінази PtLecRLK1, подібний до лектинового рецептора G-типу. Тепер рослина щеплена грибком.
Вважається, що білок PtLecRLK1 кінази, подібний до рецептора лектину G-типу, опосередковує симбіотичну взаємодію між Populus – L. bicolor а також трансгенні Arabidopsis – L двоколірний системи, оскільки гриб огортає кінчики коренів рослин і утворює грибкову оболонку, що вказує на симбіотичне утворення. З модифікацією одного гена, не-господаря Арабідопсис був перетворений на господаря для цього симбіонта.
Нинішнє дослідження описує важливий молекулярний крок у тому, як встановлюється симбіотична асоціація рослин і грибів. Краще розуміння цього взаємозв’язку шляхом пошуку генетичних тригерів може допомогти використати ці стосунки симбіонтів, щоб мати можливість вирощувати рослини в несприятливих умовах, як-от протяги або збільшення поживних речовин і поглинання азоту, боротьби з патогенами тощо. Дослідження відкриває шляхи для створення корисних рослин-мікориз. відносини. Це може допомогти нам вирощувати культури, які потребують менше води, менше сільськогосподарський землі, менше хімічних добрив, стійкість до шкідників і хвороботворних мікроорганізмів і отримання більшого врожаю з гектара.
***
Джерела
Labbé, J та ін. 2019. Опосередкування взаємодії рослини та мікоризи за допомогою лектин-рецептороподібної кінази. Природа Рослини. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
