Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руководством Оксфордского университета, показывает, что одомашнивание человеком сельскохозяйственных культур может изменить сообщества микроорганизмов, связанных с растениями. Интересно, что независимые события одомашнивания оказывали схожее воздействие на микробиом растений.

Результаты исследования опубликованы сегодня в журнале Current Biology.

Ведущий исследователь доктор Риккардо Солдан (факультет биологии Оксфордского университета) сказал:

Наше исследование доказывает, что независимо от того, где и как происходило одомашнивание, у одомашненных растений есть микробные сообщества, которые отличают их от диких аналогов. Эти знания важны, поскольку если мы будем знать, что определенный вид одомашненных культур постоянно ассоциируется с определенными микробами, то в один прекрасный день мы сможем спроектировать эти сообщества, чтобы обеспечить положительный эффект для растения-хозяина.

Поскольку микроорганизмы могут оказывать многочисленные положительные эффекты на растения-хозяева, такие как усиление роста, стрессоустойчивость, устойчивость к засухе и болезням, эти выводы могут в конечном итоге помочь разработать подходы на основе микробов для повышения урожайности и продовольственной безопасности. Например, предыдущая работа исследовательской группы предполагает, что одомашнивание могло снизить способность культурных растений привлекать микроорганизмы, повышающие устойчивость к болезням.

В новом исследовании ученые проанализировали микробные сообщества, связанные с двумя видами сельскохозяйственных культур, которые, как известно, были одомашнены независимо друг от друга несколько раз в Мезоамерике и Южной Америке: Phaseolus vulgaris (обыкновенная фасоль) и Phaseolus lunatus (лимская фасоль). Это означает, что у них есть ряд реплик для события, которое длилось тысячи лет.

Поскольку исследователи хотели понять, связаны ли какие-либо изменения в микробиоме с признаками растений, которые подверглись отбору человеком в процессе одомашнивания, они сосредоточились на микробах, связанных с семенами. У семенных культур, таких как фасоль, семена претерпели значительные изменения в процессе одомашнивания. Например, семена одомашненных бобов значительно крупнее, чем у их диких сородичей, и отличаются по содержанию минералов (что связано с улучшением качества семян и кулинарных свойств).

Используя статистические методы и методы машинного обучения, исследователи обнаружили значительные различия в составе микробных сообществ, связанных с бобами диких и одомашненных растений.

Более того, эти изменения в численности и составе микробиома коррелировали с изменениями в минеральном составе семян в ходе нескольких событий одомашнивания. В частности, снижение концентрации кальция в семенах одомашненной P. vulgaris, которое могло быть следствием селекции на улучшение кулинарных свойств, заметно коррелировало с изменениями в составе микробиома.

Главный исследователь, профессор Гейл Престон (факультет биологии Оксфордского университета), прокомментировала:

Наши результаты свидетельствуют о том, что сходство микробных сообществ независимо одомашненных растений может быть частично объяснено тем, что одомашненные растения имеют близкородственные признаки.

В данном случае независимые процессы одомашнивания, в ходе которых отбирались более крупные и качественные семена в двух разных регионах Америки, сформировали микробиом семян сходным образом.

Понимание факторов, формирующих микробные сообщества диких и одомашненных растений, может открыть захватывающие возможности для изменения состава микробиома одомашненных культур с целью повышения устойчивости и продуктивности.

В дальнейшей работе команда исследователей намерена изучить влияние одомашнивания на другие признаки растений и на более широкий спектр видов культур. Ключевой вопрос заключается в том, существуют ли полезные признаки, присутствующие в диких видах, которые способствуют формированию разнообразного и полезного для здоровья микробиома, который может быть вновь введен в одомашненные культуры.

Фото: https://www.inaturalist.org/observations/57850980 и https://www.inaturalist.org/observations/66762859

16.01.2024


Подписаться в Telegram



Биосфера

New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад

По мнению исследовательской группы под ру...

Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах
Science: Облик будущих партнеров запечатлен у бабочек Heliconius в генах

Тропические бабочки Heliconius хорошо известны...

Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды

В новом исследовании неврологи показали, как&n...

Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки
Ecology: Японские медведи в поисках пищи разоряют лесопосадки

Бурые медведи, добывающие пищу на полуост...

Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак
Nature: Стволовые клетки растений подскажут, как развивается рак

Крошечный корень растения толщиной не бол...

Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый
Animal Behaviour: Козы по голосу определяют, злой хозяин или добрый

Козы могут отличить счастливого человека от&nb...

Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса
Current Biology: Сумчатая мышь из Австралии жертвует сном ради секса

Всем живым существам необходим сон. Когда люди...

Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом
Current Biology: Одомашнивание растений влияет на их микробиом

Новое исследование, проведенное под руков...

Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции
Journal of the Geological Society: В окаменелостях нашли ключевые следы эволюции

Исследование, проведенное под руководство...

Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом
Current Biology: Созданы дрожжи, питающиеся светом

Возможно, вы знаете дрожжи как орган...

Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini
Nature Ecology & Evolution: Ученые секвенировали первый геном из класса Myxini

Международному научному коллективу, состоящему...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
Исследователи изучают влияние сольватации и валентности ионов на металлополимеры
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
New Phytologist: Сети прожилок на листьях появились 201 млн лет назад
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
ACS Nano: Зубы нутрий и бобров помогут ученым вывести формулу совершенной эмали
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
«Литнет» выяснил, что привлекает читателей в книгах о космосе
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
EGU: В золоте дураков все-таки нашли ценный компонент
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
Инженеры воссоздали голопалубу Star Trek с помощью ChatGPT и видеоигр
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
New England Journal of Medicine: Упреждающая ангиопластика не улучшает прогноз
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
Инженеры создают более выгодную сеть для распределения солнечной энергии
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
IC: Исследователи тестируют биологическую безвредность нейроморфной сети
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
JSPR: Между кортизолом и социальной поддержкой в семейных парах нашли связь
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
GBE: ДНК древних пингвинов Адели выявило повторы возрастом сотни миллионов лет
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Шёнингенские копья доказали: 300 000 лет назад древесина была важнейшим сырьем
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
Molecular Psychiatry: Выяснилось, как изменение экспрессии генов вызывает аутизм
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
NatComm: Машинное обучение поможет создать вертикально-осевые ветряные турбины
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо
Acta Biomaterialia: Созданы трансплантаты, похожие на реальное человеческое ухо

Новости компаний, релизы

НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
НАИРИТ объявит итоги Всероссийского инновационного конкурса 21 февраля
«Инструменты инновационного развития»
«Инструменты инновационного развития»
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
3 причины перехода с печатной рекламы на цифровую
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Виды резервирования серверов для задач АСУ ТП
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса
Выбор клиники и лечащего врача с помощью специализированного сервиса