Проучването описва нов механизъм, който медиира симбионтните асоциации между растения и гъби. Това отваря пътища за увеличаване селскостопански производителност в бъдеще чрез отглеждане на по-устойчиви култури, които изискват по-малко вода, земя и по-малко използване на химически торове.
Plants have a complex симбиозен връзка с микоризни гъби. Тези гъби образуват обвивка около корените на растенията, осигурявайки множество ползи в симбионтната връзка. Връзката позволява повишено усвояване на вода и хранителни вещества от растението, особено на фосфор, и в замяна растението осигурява въглерод на гъбите, с които да се хранят и растат. Гъбите се простират доста дълго в корените на растенията и по този начин вече е достъпен по-голям обем почва. Почти 80 процента от всички видове сухоземни растения имат микоризна гъбичка, свързана с корените. Тази връзка е най-разпространеното и подходящо взаимодействие между растенията и микробите, чиито основни механизми все още се изследват.
В проучване, публикувано на 8 юли в Природа Растения, 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 Арабидопсис, растение, което естествено не взаимодейства с ектомикоризни гъбички L. двуцветен. Те идентифицираха специфичен ген, който най-вероятно ще контролира симбиотичната връзка между това растение и гъбичките в почвата. Впоследствие те генетично създадоха това растение в нова версия, която сега експресира протеин, наречен G-тип лектин рецептор-подобен киназен протеин PtLecRLK1. Сега растението беше инокулирано с гъбичките.
Вижда се, че протеинът PtLecRLK1 киназа, подобен на лектин рецептор, медиира симбиотично взаимодействие между Populus – L. bicolor както и трансгенните Arabidopsis – L двуцветен системи, тъй като гъбата обгръща върховете на корените на растенията и образува гъбична обвивка, показваща симбиотична формация. С модификация на единичен ген, не-гостоприемник Арабидопсис беше превърнат в хост за този симбионт.
Настоящото проучване описва важна молекулярна стъпка за това как се установява симбиотичната асоциация между растения и гъби. По-доброто разбиране на тази връзка чрез намиране на генетични тригери може да помогне за използването на тази симбионтна връзка, за да може да се отглеждат растения при неблагоприятни условия като течение или увеличаване на храненето и усвояването на азот, справяне с патогени и т.н. взаимоотношения. Може да ни помогне да отглеждаме култури, които ще се нуждаят от по-малко вода, по-малко селскостопански земя, по-малко химически торове, устойчиви на вредители и патогени и произвеждат повече добив на декар.
***
Източник (и)
Labbé, J et al. 2019. Медиация на растително-микоризно взаимодействие от лектин рецептор-подобна киназа. Природа Растения. 5 (7): 676. http://dx.doi.org/10.1038/s41477-019-0469-x
