Исследователи инокулировали растения рапса грибом, известным своей способностью бороться с вредителями. Использование взаимосвязи между полезными грибами и сельскохозяйственными культурами может открыть новую эру сельского хозяйства, улучшая устойчивость растений к стрессу и сводя к минимуму экологическое воздействие обычных/химических пестицидов.
Исследование, проведенное исследователями из Университета Турку в Финляндии, показывает, что гриб, который обычно растет в дикой природе и убивает насекомых, может быть успешно инокулирован в семена масличного рапса и сформировать внутри них уникальные симбиотические отношения. Это открытие является шагом на пути к будущему устойчивого сельского хозяйства с огромным потенциалом использования силы полезных грибов для улучшения защиты и урожайности сельскохозяйственных культур.
Исследователи использовали гриб Beauveria bassiana, известный своей способностью бороться с вредителями. Его часто используют в качестве биопестицида, распыляя на листья сельскохозяйственных культур. Эти биопестициды используются во всем мире, но их слабость в том, что они легко разлагаются под воздействием ультрафиолета. Это побудило исследователей изучить альтернативный подход, при котором они привили грибок растениям канолы, чтобы культивировать уникальные симбиотические отношения.
«Мы начали свой путь, чтобы раскрыть потенциал Beauveriabassiana в защите сельскохозяйственных культур, поскольку он может быть эндогенным в тканях растений», — объясняет ведущий автор исследования Анне Муола, преподаватель Отдела исследований биоразнообразия Университета Турку.
Смысл симбиотических отношений
Исследователи совершили прорыв, установив эндогенную связь между грибами и растениями рапса. Рост грибов в тканях растений вызывает значительное увеличение биосинтеза флавоноидов, соединений, которые обладают различными полезными свойствами для растений, включая антиоксидантные свойства.
«Наши результаты показывают, что взаимодействие между грибами и растениями вызывает положительную реакцию, а именно увеличение производства метаболитов, а не защитную реакцию против грибкового захватчика», — сказал ведущий автор исследования Бенджамин Фукс, научный сотрудник отдела исследования биоразнообразия Университета Турку.
Флавоноиды, вырабатываемые рапсом, известные своими антиоксидантными свойствами, а также ролью в защите от ультрафиолета, пигментации цветов и отпугивании травоядных животных, заняли центральное место в открытиях. Далее исследователи стремятся выяснить, насколько этот конкретный гриб влияет на способность растения противостоять стрессам окружающей среды и какое влияние он оказывает на качество урожая.
«Наши исследования открывают большие перспективы для устойчивого сельского хозяйства. Используя симбиотические отношения между полезными микроорганизмами и сельскохозяйственными растениями, мы открываем новую эру сельскохозяйственных методов, которые уменьшают зависимость от химических пестицидов», — сказал Фокс.
Исследователи полагают, что отношения сотрудничества между организмами, подобные тем, которые выявлены в этом исследовании, дают представление о будущем сельского хозяйства, где общества стремятся обеспечить запасы продовольствия, минимизируя при этом свой экологический след.
«Благодаря растущему осознанию роли микроорганизмов в здоровье растений и передовым биотехнологическим подходам создается почва для инновационных подходов к оптимизации устойчивости и качества сельскохозяйственных культур к стрессу разумным и устойчивым способом», - отметил Фокс.
Исследование является частью проекта EcoStack программы Европейского Союза Horizon Europe. Исследовательская статья была опубликована в авторитетном журнале Pest Management Science.