18.05.2010

Расшифрованы бактериальные гены поддержки растений

Бактерии-симбионты способны на 40% ускорить рост дерева. Раскрытие механизма связи — шаг к культивированию деревьев, как источника биотоплива и химического сырья. О секвенировании генов, важных для данного процесса, сообщили специалисты американской национальной лаборатории Брукхэвен (Brookhaven National Laboratory).

Руководитель исследования Дэниэль ван дер Лели (Daniel van der Lelie) и его коллеги ещё раньше обнаружили удивительный эффект, который оказывают бактерии-симбионты на деревья (тополя в частности), и даже выявили несколько видов микробов (например, Enterobacter sp. 638), дающих наиболее мощный толчок развитию растения-хозяина.

Такие деревья можно выращивать на непригодных для сельскохозяйственных растений, бедных питательными веществами землях, не конкурируя с пищевыми культурами ни за угодья, ни за воду, ни за удобрения. Поняв, как бактерии взаимодействуют с деревьями, можно подстегнуть это сотрудничество. И вот теперь расшифровка генетического кода Enterobacter sp. 638 вместе с анализом метаболических процессов принесли массу ценных сведений.

Оказалось, что бактерии несут гены, которые дают преимущество растениям: отвечают за синтез веществ, повышающих устойчивость деревьев к засухе и их умение расти в присутствии токсичных металлов. Идентифицированы также бактериальные гены, которые производят агенты, защищающие растения от грибных и бактериальных инфекций.

Ещё найдены гены, "производящие" прекурсоры важных для деревьев веществ, которые те не могут синтезировать сами, и открыты гены, заставляющие бактерии вырабатывать факторы роста дерева — фитогормоны. Определены и гены, благодаря которым бактерия усваивает нужные ей вещества (в их числе — сахара), выделяемые корнями тополя, и гены, способствующие продвижению микроба вглубь тканей растения.

Симбиоз выгоден обеим сторонам: так, темп синтеза бактерией фитогормонов оказался напрямую зависящим от подачи растением-хозяином сахаров. (Детали раскрывает статья в PLoS Genetics.)

Источники:

1. MEMBRANA