Учёные из Китая впервые системно изучили сообщество бактерий, обитающих в корнях лекарственного растения Aucklandia lappa. Это открывает перспективы для создания биоудобрений и повышения урожайности в суровых горных условиях. Исследование опубликовано в журнале BMC Plant Biology.
Растение Aucklandia lappa веками используется в традиционной медицине и входит в десятку важнейших лекарственных растений провинции Юньнань. Оно произрастает в высокогорьях, где сталкивается с низкими температурами и интенсивным ультрафиолетовым излучением. Обитающие внутри его тканей микроорганизмы – эндофиты – помогают ему выживать, снабжая питательными веществами и повышая устойчивость к стрессу, однако до сих пор их состав и функции не были изучены.
Исследователи из Юньнаньского сельскохозяйственного университета применили двойной подход. Сначала они выделили и вырастили в лаборатории живые культуры бактерий, получив 473 штамма. Затем они проанализировали общую ДНК микробного сообщества в корнях, что позволило оценить его полное разнообразие. Совмещение этих методов дало наиболее полную картину скрытой экосистемы.
Анализ ДНК выявил огромное разнообразие микроорганизмов: 35 типов и 825 родов бактерий. Оба метода показали, что в сообществе доминируют представители родов Serratia и Pseudomonas. Такое совпадение результатов, полученных независимыми способами, повышает их достоверность и указывает на ключевую роль этих бактерий для растения.
С помощью компьютерного моделирования учёные спрогнозировали основные функции микробного сообщества. Оно способно стимулировать рост растения, что может снизить потребность в химических удобрениях. Также бактерии могут расщеплять органические загрязнители, помогая очищать почву. Особенно важной для высокогорного вида оказалась предполагаемая способность микробов повышать устойчивость растения к холоду.
Как отмечают авторы, эти функции пока предсказаны теоретически и требуют экспериментального подтверждения. Тем не менее исследование уже заложило основу для дальнейшей работы. Собранная коллекция живых штаммов стала ресурсной базой для разработки новых биопрепаратов, а предложенный подход может послужить моделью для изучения других лекарственных растений, произрастающих в экстремальных условиях.