Большинство фермеров считают, что вирусы и патогенные грибы потенциально угрожают растениям, однако эти микроорганизмы могут, напротив, помочь.
Мэрилин Руссинк, профессор биологии, патологии растений и экологической микробиологии рассказала о том, что микроорганизмы способствуют повышению зимостойкости диких растений, и это может явиться ключом к устойчивому развитию сельского хозяйства. Это поможет обеспечить возрастающий спрос на продовольствие, не говоря уже о том, чтобы избежать возможных конфликтов вокруг дефицитных ресурсов.

Руссинк считает, что это вопрос безопасности. «Количество пахотных земель сокращается с тем же темпом, с каким города – растут, изменение климата также влияет на нашу способность выращивать достаточное количество продуктов питания, и нехватка продовольствия может привести к волнениям и войнам. Да и рост населения делает это исследование необходимым: «Население планеты приближается к 9 млрд., и учащающиеся случаи засухи ставит перед нами вопросы продовольственной безопасность. Мы должны начать принимать их всерьез».
17 февраля на ежегодном собрании американской ассоциации содействия развитию науки в Бостоне Руссинк во время доклада сообщила, что она с коллегами обнаружили пример сотрудничества растений и вирусов, где последние придают первым устойчивость к засухе. Это открытие актуально для множества различных сельскохозяйственных культур.
Исследователи протестировали четыре различных вирусов вместе с несколькими видами растений, в том числе сельскохозяйственными культурами, такими как рис, томаты, кабачки и свекла. Результаты работы показали, что вирусы увеличили способность растений к переживанию засухи, а в некоторых случаях – и заморозков.
В рамках эксперимента была инфицирована и марь белая (Chenopodium album), известный сорняк. Внесенной инфекции было достаточно, чтобы увеличить засухоустойчивость растения. Согласно работе Руссинк, это может значить, что вирус не должен активно размножаться в клетках, уже устойчивых к засухе.
В исследованиях, проведенных на растениях вулканических почв Коста-Рике и в горячей, геотермальной земле в Йеллоустонском Национальном парке, вирусы и грибы «сотрудничают» с растениями, чтобы повысить устойчивость к высоким температурам, — сказала Руссинк.
Исследователи обнаружили, что просу, произрастающему в тропиках, (найдены в Йеллоустонском Национальном парке) его симбиотические грибы помогают расти при температурах выше 52°С. Если при этом разделить растение и грибы, то оба умрут при таких температурах. Руссинк считает, в реакции играют свою роль вирусы, часто присутствующие в симбиотических грибах. Она говорит: «Я заметила, что все образцы с геотермальных почв несут в себе вирус, так что следует уделить ему больше внимания». Исследователи обнаружили, что теплоустойчивость для растения невозможна без вируса: после того, как они вылечили гриб от вируса, растение было не в состоянии выдержать такую жару. Когда вирус был занесен вновь, растение восстановило теплоустойчивость. «Вирус абсолютно необходим для выживания растения в экстремально жарких условиях», — считает Руссинк. «Если вылечить вирус гриба, теплоистойчивость исчезнет».
Сегодня исследователи не вполне понимают роль вирусов в способствовании растению выдерживать экстремальные условия. Однако будущие исследования могут помочь сельскохозяйственной отрасли естественным путем создавать более выносливые растения, а не полагаться на химические растворы, которые угрожают окружающей среде.
«Вопрос в том, можем ли мы восстановить естественный уровень микроорганизмов в растениях, и вырастить их более устойчивыми к таким воздействиям окружающей среды, как жара, засуха и болезнетворные микроорганизмы?, — спрашивает Руссинк. — Это может привести к более естественным методам создания тепло-, засух- и стрессоустойчивых сельскохозяйственных культур».
Источник: www.ScienceDaily.com