Эндофиты дикого винограда: одни способствуют, другие препятствуют росту растений
Эндофиты дикого винограда: одни способствуют, другие препятствуют росту растений Исследователи отобрали 10 самых распространенных бактерий и 7 грибов, которые постоянно живут в листьях, стеблях и ягодах дикого винограда Vitis amurensis (амурский виноград) и обработали ими семена модельного растения (Arabidopsis thaliana). Затем наблюдали за их ростом сначала на питательной среде (7 дней), потом в почве (1 месяц), учитывая вес растений и количество семян. 🌺Что получилось: На раннем этапе (первые 7 дней) почти все эндофиты тормозили рост растений, что авторы объясняют высокой концентрацией микробов — растение включало защиту, чтобы справиться с «нашествием», но к месячному возрасту картина менялась. Некоторые бактерии (Gordonia aichienis и Sphingomonas sp.) и грибы (Exobasidium sp., Xylaria sp. и Didymella sp.) стимулировали прирост массы растений. Последние два не влияли на вес, но меняли архитектуру растения, делая его более раскидистым. Четыре гриба (Xylaria sp., Didymella sp., Penicillium sp. и Exobasidium sp.) увеличили число семян в 2,5–5 раз. Максимальный эффект показал Exobasidium: более 500 семян на одно растение против 100 в контроле. При этом три бактерии Pantoea sp., Pseudomonas sp. и Xanthomonas sp. уменьшили число семян в 6–38 раз. Остальные исследуемые бактерии не оказали значимого влияния на урожай. Таким образом, только Exobasidium sp. одновременно увеличивает и массу, и урожай семян. 🌺 Дополнительно авторы проверили, действительно ли эндофиты проникают внутрь растения, а не просто остаются на поверхности. Для этого через 7 дней после инокуляции из листьев, стеблей и корней проростков выделили микроорганизмы. Бактерий обнаружили в количестве 270–330 тысяч колониеобразующих единиц на грамм сырой массы, грибов — 20–50 тысяч. Это подтверждает, что установилась устойчивая ассоциация, а не случайный контакт. 🌺 Почему так происходит: Чтобы понять механизм действия микроорганизмов на растения, авторы измерили активность ключевых генов метаболизма фитогормонов у семидневных проростков. Оказалось, что полезные микроорганизмы включают у растения гены синтеза гормонов роста — ауксинов и цитокининов, отвечающих за деление клеток, вытягивание стебля и общий рост. У грибов, которые повышали урожай семян (Didymella sp.и Exobasidium sp.), дополнительно активировались гены этиленового сигнального пути. Этилен — гормон, который регулирует созревание плодов и старение, так что его активация логично связана с увеличением числа семян. Наше исследование показывает, что эндофиты дикого винограда — не панацея, а «инструмент», который требует точной настройки. Один и тот же род бактерий может быть полезным или вредным в зависимости от конкретного штамма и вида растения. Например, бактерии рода Pseudomonas в литературе часто описывают как стимуляторы роста, но в этом эксперименте они резко снижали урожай. - подчеркивает первый автор исследования Ольга Алейнова. Подробнее здесь https://biosoil.ru/publications/22892