Большинство основных сельскохозяйственных культур, таких как пшеница и кукуруза, нуждаются в дорогостоящих азотных удобрениях для нормального роста. Но что, если бы бактерии могли помочь этим растениям извлекать азот из атмосферы, как это делают соя, горох и фасоль?
Бобовые, такие как соя, люцерна, горох, фасоль, арахис и многие другие, обладают замечательной способностью: они могут взаимодействовать с почвенными бактериями, называемыми ризобиями, для захвата азота из воздуха в биологическом процессе, называемом фиксацией азота. Это взаимовыгодные отношения — выгоду получают как растение, так и бактерии — которые обеспечивают азот в доступной форме, необходимой для роста растений и устойчивого сельского хозяйства. Однако не любые ризобии подойдут.
Как бактериальным патогенам удаётся эффективно преодолевать защитные механизмы растений? Исследователи нашли удивительный ответ на этот вопрос: патогены захватывают крошечные компартменты в растительных клетках, известные как процессинговые тельца или P-тельца, чтобы избирательно деактивировать производство белка, когда растение в этом больше всего нуждается.
Бактериальные сенсоры обычно используют излучение света для передачи информации о том, что они воспринимают, но этот метод непрактичен во многих случаях. Именно поэтому большая часть информации передается с помощью электричества. И хотя существуют бактерии, излучающие электричество, манипулирование ими для создания полезных сенсоров оказалось довольно сложной задачей. Но прогресс есть.
Выясняя, от чего зависит эффективность бактериальных пробиотиков для растений, ученые нашли отличного кандидата для рапса и других культур. Инокуляция на уровне изолята, полногеномное секвенирование, профилирование метаболитов и конфокальная микроскопия показали, что доминирующий, генетически регулируемый род бактерий Sphingopyxis модулирует биосинтез ауксина и способствует развитию боковых корней для повышения усвоения азота в условиях стресса.
В новом исследовании ученых из Японии и Таиланда особое внимание уделяется Bacillus velezensis S141, ризобактерии, способствующей росту растений и обладающей отличительными характеристиками, включая гидролиз изофлавонов с помощью β-глюкозидазы, производство фитогормонов и устойчивость к засухе. Исследования по совместной инокуляции с Bradyrhizobium spp. демонстрируют усиление образования клубеньков, фиксации азота и урожайности, что подтверждается транскриптомными и ультраструктурными данными. Сравнительный геномный анализ дополнительно подчеркивает адаптивные к хозяину особенности штамма S141, отличающие его от других штаммов Bacillus.
Исследователи Тихоокеанского института биоорганической химии имени Г.Б. Елякова ДВО РАН в сотрудничестве с учёными Национального научного центра морской биологии имени А.В. Жирмунского ДВО РАН и ФНЦ Биоразнообразия ДВО РАН открыли новый род и вид морских бактерий, способных расщеплять сложные углеводы водорослей, в частности альгинат.
Ученые создали живой биосенсор из бактерий, который загорается при обнаружении уксусной кислоты — основного химического сигнала, указывающего на начало порчи вина. Он работает в режиме реального времени, даже в условиях высокого содержания алкоголя, поэтому винодельни могут выявлять проблемы на ранней стадии, до того, как будут испорчены вкус и качество. Такой подход может предложить более простую и дешевую альтернативу лабораторным исследованиям и усилить контроль качества в отраслях, основанных на ферментации.
Именно скользкая, текучая субстанция с уникальным полисахаридом превращает бактерии Ralstonia в опасных убийц растений, вызывая быстрое увядание томатов, картофеля и широкого спектра других культур, заявили ученые.
Микробные препараты для сельхозкультур — популярная тема как в агронауке, так и в практическом выращивании. Однако, создать и внедрить надежные микробные продукты не так просто, как кажется, даже с участием ИИ. Чтобы облегчить задачу, исследователи разработали простые пластиковые камеры выращивания растений, и вот их цель.
