Директор Австралийского центра экогеномики профессор Фил Хугенхольц сказал, что исследование микробных сообществ, необходимых для развития растений, проведенное под руководством Юн Кит Йео из UQ, может улучшить урожайность сельскохозяйственных культур и растений.«Растения эволюционировали более 400 миллионов лет, чтобы обеспечить благоприятную среду для микробов, которые они переносят по всему телу, от листьев до корней», — сказал профессор Хугенгольц из Школы химии и молекулярной биологии UQ.
Предыдущие исследования, посвященные влиянию микробных сообществ на их растения-хозяева, были сосредоточены на модельных растениях и культурах, таких как бобовые и сахарный тростник, но не на ряде видов.На симпозиуме в Греции в 2012 году я заметил, что почти все исследователи растений работали над одним или, в лучшем случае, несколькими видами растений, поэтому вы могли услышать, как они обращаются друг к другу так, будто он салат-латук, а она — человек сахарного тростника, " он сказал.
"Моя группа интересуется относительным воздействием природы по сравнению с воспитанием на микробиомы, связанные с хозяином, и вам нужно хорошее эволюционное сечение группы хозяев, чтобы увидеть, эволюционирует ли микробиота вместе со своими хозяевами (природой) или является результатом окружающей среды". условия (воспитание).«Такой анализ был бы маловероятен, если бы исследователи не рассматривали широкий спектр видов растений.Он сказал, что исследователь Школы сельского хозяйства и пищевых наук профессор Сюзанна Шмидт предположила, что данные с дюн Кулула из Национального парка Грейт-Сэнди на Солнечном побережье Австралии были бы идеальными для ответа на этот вопрос.
«Это включает в себя широкий спектр видов растений, находящихся в непосредственной близости в очень разных почвенных средах, что позволяет разделить вопрос о природе и воспитании.«Также важно отметить, что Австралия — одно из немногих мест, где у вас есть доступ к представителям всего царства растений — например, вы не смогли бы охватить такой же диапазон эволюции видов растений в Европе».Профессор Шмидт сказал, что Cooloola идеально подходит для прогрессивной серии дюнных систем, которые развивались в течение нескольких сотен тысяч лет в непосредственной близости.«Мы собрали образцы корней и почвы не семенных и семенных линий растений — ликопод, папоротников, саговников, хвойных и цветковых растений, которые встречаются в дюнных системах, и обследовали местные бактериальные сообщества», — сказала она.
Исследование показало, что генетика растений влияла на набор корневых сообществ в соответствии с их эволюцией, но это было вторичным по отношению к гораздо большему влиянию окружающей среды.Это также подтвердило вывод о том, что основной корневой микробиом эволюционировал вместе с наземными растениями за их 400-миллионную историю.Профессор Шмидт сказал, что одно существенное различие между растениями и животными заключается в ограниченной способности растений вертикально передавать микроорганизмы между поколениями.«Растения также имеют ограниченную подвижность и обычно остаются в одном месте на протяжении всей своей жизни.
Как следствие, микробные сообщества, связанные с растениями, должны в первую очередь извлекаться из окружающей среды», — сказала она.Подобно недавним открытиям о важности микробных сообществ кишечника у животных, были убедительные доказательства того, что рост и жизнеспособность растений зависят от благоприятных микробов.«Фермеры все чаще хотят использовать полезные микробы для поддержки своих культур, и наука может помочь в разработке эффективных пробиотиков для сельскохозяйственных культур, которые сделают урожай более здоровым, выносливым и продуктивным, за счет повышения их устойчивости к вредителям, болезням и экологическим стрессам, а также улучшения доступа. питательным веществам ", — сказала она."Знание о том, что все растения содержат основной корневой микробиом, — это шаг к пониманию принципов сложных взаимоотношений между микроорганизмами и растениями.
«Теперь нам нужно выяснить, какую роль играют эти обогащенные корнями микроорганизмы и как мы можем использовать их потенциал для экологического сельского хозяйства».В исследовании также приняли участие доктор Пол Деннис, доктор Чаньярат Паунгфу-Лонхиенн и доктор Ричард Брэкин из Школы сельского хозяйства и пищевых наук UQ, профессор Марк Раган из Института молекулярной биологии UQ и старший ботаник UQ Science по оценке и управлению биоразнообразием.
Луи Вебер, опубликовано в Nature Communications.Он финансировался в основном Фондом соинвестиций «Умный штат Квинсленда», Фондом Джеймса С. Макдоннелла и Bioplatforms Australia.