АгроНовости: рубрика «микробиология»

До сих пор ученые и политики строили планы по борьбе с глобальным потеплением, оценивая только то, что видят глазами, — засыхающую растительность на поверхности. Однако почвенные микробы — это фундамент, на котором держится вся жизнь почвы. Без понимания подземных процессов невозможно предсказать, как экосистемы справятся с изменением климата. Шестилетнее исследование почвенного микробиома в условиях засухи дает экологам и правительствам новые данные для разработки эффективных программ сохранения почв, ведения сельского хозяйства и адаптации к засухам в будущем.

Исследователи описали новый вид и род бактериофагов — Duraznoxanthovirus arenicola. Этот фаг уничтожает бактерии рода Xanthomonas, вызывающие опасные болезни персика и других культур. Анализ показал, что несмотря на сорокалетний промежуток между изолятами, их ключевой геномный каркас остался практически неизменным. Генетическая стабильность этих бактериофагов на протяжении 40 лет меняет представление ученых о вирусной эволюции, поскольку обычно вирусы мутируют и обмениваются генами с высокой скоростью (явление геномной мозаичности).

Травянистые растения — включая кукурузу, пшеницу и рис — составляют большую часть калорий растительного происхождения, потребляемых человеком, а также большую часть калорий, скармливаемых скоту. Новое исследование показало, что рост стеблей и утолщение клеточных стенок у злаковых критически зависят от температурных циклов. Установлено, что они растут быстрее прохладными ночами и замедляются теплыми днями, что важно для селекции устойчивых сортов кукурузы и пшеницы в условиях глобального потепления, когда ночи теплеют быстрее, чем дни.

Комбинация экстремальной жары и засухи утраивает потери сельскохозяйственного сектора, снижая урожайность ключевых культур (кукурузы, пшеницы, сои) на 6-7,5% на каждый градус потепления. А что происходит с почвой? Как выяснили исследователи, двойной удар вызывает денатурацию ферментов, гибель мицелия полезных почвенных грибов и микробный стресс, что приводит к критическому падению биологической активности на 40–50%. Исследования проекта BIOservicES и швейцарского органического института FiBL показывают, что эти условиях замедляют переработку питательных веществ в 2–3 раза, снижая способность почвы удерживать углерод на 27%.

От селекции до специальных биостимуляторов и настроек точного орошения исследователи значительно продвинулись в понимании того, как защищать сельскохозяйственные растения от солевого стресса.

Микробиологи из Стелленбошского университета в Южной Африке обнаружили ранее неизвестную бактерию, которая принадлежит к филуму ацидобактерий (Acidobacteriota). Это первый случай в истории ЮАР, когда ученым удалось не просто найти следы этой группы микробов, а официально описать ее нового представителя. Новому микробу присвоили статус кандидата в официальный классификатор и назвали Candidatus Dedyshia acidiphila («Дедишия ацидифила») в честь выдающегося российского микробиолога Светланы Дедыш (Институт микробиологии им. С.Н. Виноградского РАН). Научное сообщество ЮАР назвало род в её честь за ключевой мировой вклад в изучение и описание филума Acidobacteriota.

Чрезмерное использование агрохимических удобрений разрушает симбиоз между растениями и почвенными микроорганизмами, снижая их разнообразие. Поэтому необходимо найти баланс, чтобы почвенные микробы могли более эффективно обеспечивать естественную защиту и питание сельхозкультур, а заодно сэкономить фермерам деньги.

Ученые опровергли старую догму: ранее считалось, что механизмы формирования и внедрения белков у простых организмов (бактерий-прокариот) и высших клеток (эукариот, включая дрожжи и человека) принципиально отличаются. Новое исследование доказало, что базовые биохимические процессы удивительно похожи. Фундаментальное открытие меняет представления о клеточной эволюции и может принести много пользы в защите здоровья человека, сельхозживотных и растений.

Перед отмиранием листа растения восстанавливают питательные вещества, которые остальная часть растения может повторно использовать для роста и выживания. Ученые выявили метаболическую «точку невозврата», связанную с аминокислотой аргинином. Исследование предполагает, что растения используют аргинин в качестве сигнала, определяющего, возможно ли восстановление или клетки должны погибнуть. Это открытие в конечном итоге может помочь повысить устойчивость сельскохозяйственных культур к стрессовым факторам окружающей среды.