Полезные бактерии для защиты зерновых от жары

Неизбежное глобальное потепление провоцирует изменение климатического режима во многих странах. Повышение температуры в свою очередь наносит вред сельскохозяйственным посевам, понижая урожайность культур и, как результат, уменьшая объемы поставок продовольственных товаров. Между тем в природе существуют растения, которые стойко переносят запредельно высокие температуры и при этом не погибают под воздействием прямых солнечных лучей. Теплостойкость у таких растений заложена генетически. Выделяют растения, у которых имеется иммунная устойчивость к экстремальным температурам. Однако выработать ее методом искусственного точечного воздействия невозможно. В свою очередь для целенаправленного выращивания термостойких культур необходимые серьезные финансовые затраты.

Озадаченные проблемой ученые пришли к выводу, что наиболее простым и дешевым способом защиты растений от жары являются микробы. По результатам одного из недавних исследований индийские биологи убедились, что корневые бактерии способны защитить насаждения от засухи и чрезмерной солености.

Группа ученых из Индии, Кирти Шехават вместе с командой под руководством Хериберта Хирта выделили полезные бактерии SA187, обитающие в корнях кустарника Indigofera argentea, произрастающего в пустыне. Этими бактериями биологи обработали семена пшеницы и посеяли их в лаборатории рядом с необработанными семенами. Спустя 6 дней ученые подвергли посевы нагреву в 44оС на 2 часа. Результат эксперимента поразил всех: необработанные семена остановились в росте, а их листья повредились, обработанные посевы были целы и продолжали стабильно развиваться. То есть полезные бактерии SA187 помогли зерновым перенести жару.

Опыт решили повторить в естественной среде: в течение нескольких лет биологи сеяли пшеницу на полях в Дубае. Температура в регионе нередко поднимается до 45оС. Учитывая данную особенность основные сельскохозяйственные культуры в стране возделывают в зимние месяцы. Исследования показали, что обработанные полезной бактерии культуры дали прирост в урожайности в 20–50%.

Изучив механизм противостояния тепловому стрессу, ученые обнаружили, что бактерии учат растение термостойкости на генном уровне, активируя их естественную защитную систему. В настоящее время биологи активно изучают вопрос и тестируют действие бактерий в целях защиты культур от иных угроз, в том числе засухи и патогенов.