С помощью полезных бактерий, растения захлопывают двери перед патогенами, которые хотят ворваться вовнутрь

 
К таким выводам пришли ученые из Делавэра, работавшие под руководством Херша Бейса, профессора ботаники и почвоведения из Колледжа сельского хозяйства и природных ресурсов Университета штата Делавэр. Они обнаружили, что в тот момент, когда патогенные микроорганизмы пытаются проникнуть внутрь растений через устьица на листьях, на помощь приходят невидимые невооруженным глазом союзники. Почвенные бактерии, окружающие корни растений, посылают листьям сигнал на закрытие устьиц, защищая их от инфекции.
 
Удивительный защитный эффект задокументирован с помощью видеосъемки и микрофотографий. Для этого использовались конфокальный и сканирующий электронный микроскоп.
 
Результаты экспериментов, проведенных с использованием модельного растения Arabidopsis thaliana и штамма почвенных бактерий Bacillus subtilis, увидели свет в августовском номере "The Plant Journal". С одной стороны исследования подчеркивают важность комплексного рассмотрения защитных механизмов у растений, а с другой -- указывают на перспективы использования полезных микроорганизмов для повышения иммунитета растений с помощью безопасных для человека и окружающей среды пробиотиков.
 
Амута Сампат Кумар, первый автор в данной статье рассказывает, что каждое растение имеет миллионы микроскопических устьиц, окруженных замыкающими клетками. Поры можно рассматривать, как ворота, которые могут закрываться и открываться, через них растения обмениваются углекислым газом, водой, кислородом и другими веществами с окружающей средой. Но их могут использовать и патогенные микроорганизмы для проникновения к слабозащищенным клеткам растений, расположенных внутри тканей. Исследователи обнаружили, что если в почве, на которой росли экспериментальные растения, присутствовала бактерия Bacillus subtilis, то нанесение на поверхность арабитдопсиса культуры патогенного микроорганизма Pseudomonas syringae не привело к появлению видимых признаков заболевания за однолетний период.
 
Ранее исследователи установили, что в момент атаки патогеном листовой пластинки, растения каким-то образом дают сигнал Bacillus subtilis, и бактерия начинает усиленно размножаться. Было показано, что Bacillus subtilis присоединяется к корням растений и запускает сигнальные циклы абсцизовой и салициловой кислот, из-за чего закрываются устьица. Известно, что два этих сигнальных цикла играют огромную роль в защите растений. Абсцизовая кислота инициирует закрытие устьиц при попадании растения в неблагоприятные условия среды, например, при засухе.
 
Исследователи подчеркивают, что среди всех исследованных ими групп почвенных бактерий, только виды Bacillus оказались способными инициировать закрытие устьиц на продолжительный период времени.
 
Они уверены, что результаты их работы имеют большой практический потенциал, поскольку инокуляцию семян растений спорами полезных растений можно использовать для их долговременной защиты от болезней. 
 

Источник: Seed Quest