Почвенные микробы умеют помнить засуху — и эта память помогает растениям переживать климатический стресс

Такой неожиданный вывод сделали исследователи Университета Канзаса, изучив образцы почвы, собранные по всему штату — от влажного востока до засушливых Высоких равнин.

Команда обнаружила: микробные сообщества, которые много лет жили в условиях дефицита воды, передают эту историю растениям. И растения — особенно местные виды — реагируют на такую микробную память сильнее и эффективнее переживают засуху.

В эксперименте почву поливали либо очень обильно, либо крайне мало в течение пяти месяцев. Бактерии за это время сменили тысячи поколений, но «след засухи» в их поведении сохранился.

Когда учёные сравнили реакцию кукурузы и дикорастущего гама-трава (гамаграсса), выяснилось:

• местные растения получают максимальную выгоду от микробов со “стажем засухи”,
• а культурные виды реагируют слабее — вероятно, из-за отсутствия общей эволюционной истории.

Простой вывод: растения, выросшие здесь тысячелетиями, буквально «понимают язык» местных микробов.

Генетический анализ выявил ключевой элемент механизма — ген никотинаминсинтазы. Он помогает растениям добывать железо из почвы и участвует в устойчивости к засухе.

Фокус в том, что он “включался” у растений только тогда, когда рядом были микробы, пережившие засуху. Без такой микробной памяти реакции не было.

Работа открывает перспективы:

• создание микробных препаратов, повышающих засухоустойчивость культур (рынок оценивается в миллиарды долларов);
• поиск полезных генов у местных трав для улучшения кукурузы и пшеницы;
• управление микробиомом почв как новым инструментом адаптации сельского хозяйства к экстремальному климату.

Исследование объединяет экологию, генетику и агробиотехнологии и показывает: чтобы вырастить устойчивые культуры будущего, нужно учитывать не только свойства растений, но и микробную историю почвы, в которой они растут.
ссылка на источник