Ученые Уральского федерального университета разработали биологический препарат — своего рода «витамины» для растений. Он не только активно стимулирует их рост, но и помогает эффективно противостоять различным стрессам, например, засолению почвы или воздействию тяжелых металлов.
В основе нового средства — особые микроорганизмы, известные как PGP-бактерии (от англ. plant growth-promoting bacteria — бактерии, способствующие росту растений). Эти полезные бактерии были найдены уральскими биологами на берегах соленого озера Атавлы в Курганской области. Они обитали в почве вокруг корней (в так называемой ризосфере) дикорастущего растения лебеда простертая (Atriplex prostrata), которое прекрасно чувствует себя в условиях засоления.
Руководитель исследования, доцент кафедры экспериментальной биологии и биотехнологий УрФУ Анастасия Тугбаева поясняет: «Нам удалось выделить бактерии из ризосферы растения «Лебеда простертая», собранной на озере Атавлы. Эти бактерии обладают уникальными свойствами: они продуцируют ауксины (важные фитогормоны, или, проще говоря, природные гормоны роста растений), способны солюбилизировать фосфаты (то есть переводить фосфор из почвы в форму, доступную для растений, помогая им усвоить этот важный элемент) и при этом устойчивы к высоким концентрациям солей».
Чтобы найти самых «способных» помощников для растений, ученые применили передовые генетические методы. Они использовали метагеномный анализ, который позволяет изучить все бактерии в образце одновременно, как бы «прочитать» ДНК всего сообщества микроорганизмов. Затем с помощью молекулярно-генетического анализа они смогли точно определить виды конкретных выделенных бактерий. После тщательного отбора тех, что показали лучшие стимулирующие свойства, эти бактерии были культивированы в больших количествах, и из них создали первый образец биопрепарата — по сути, жидкое бактериальное удобрение.
Ученые предположили, что такой биопрепарат сможет активно поддерживать рост сельхозкультур и поможет им противостоять неблагоприятным условиям. Сейчас проводятся масштабные биологические испытания полученных штаммов на таких важных культурах, как пшеница и ячмень. Растения высаживают как на обычных, чистых почвах, так и на загрязненных — например, очень соленых (с разными видами солей, такими как хлориды и сульфаты). Первые результаты биологических испытаний уже подтвердили, что биопрепарат значительно увеличивает скорость роста злаков и повышает их способность противостоять стрессу среды по сравнению с необработанными растениями.
Это важное открытие означает, что подобные биопрепараты можно будет применять в сельском хозяйстве для повышения устойчивости и урожайности культур, которые обычно плохо растут в условиях засоленных или засушливых почв. То есть даже на «плохих» землях можно будет выращивать больше еды.
Ранее Наука Mail рассказывала, что в России разработали экостимулятор для выращивания злаков в засушливых условиях.
