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

Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось

Международная группа исследователей под р...

Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель
Frontiers in Veterinary Science: Открыт способ отучить кошек царапать мебель

Многие владельцы кошек сталкиваются с тем...

Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках
Ученый объяснил, как планктон выживает в турбулентных потоках

Как движутся частицы в турбулентных жидко...

EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь
EMBO Reports: Растения-однолюбы находят одного партнера на всю жизнь

Группа ученых из Университета Нагоя, Япон...

Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться
Frontiers in Bee Science: Жара мешает шмелям полноценно размножаться

В результате климатического кризиса глобальное...

Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне
Journal of the AChemSociety: Синтетика вызывает хаос в первичном бульоне

Наше тело состоит из триллионов различных...

Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному
Evolution: Островные летучие мыши одного вида эволюционируют по-разному

Исследователь из Мельбурнского университе...

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...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
35% переболевших коронавирусом в течение года столкнулись с ухудшением здоровья
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Science Immunology: Воспаление мозга вызывает мышечную слабость после инфекций
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
Acta Biomaterialia: Гидрогель поможет понять механизм развития Альцгеймера
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
CSAA: Как восстановить мир в городе после конфликта — проблемы и перспективы
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Новая технология фотоэлектрических модулей оптимизирована для городских условий
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
Nature Ecology & Evolution: Всеобщий предок LUCA оказался старше, чем считалось
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
ИИ лучше клинических тестов справился с прогнозом течения болезни Альцгеймера
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
International Journal of Hydrogen Energy: К 2045 году будем летать на водороде
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
IEEE Access: Ученые открыли доступ к данным о работе электрических сетей
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Нанопластики нарушают структуру и функциональность белков в грудном молоке
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Cell: Впервые восстановлена трёхмерная структура хромосом шерстистого мамонта
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Nature Neuroscience: Ученые доказали, что терпение приносит свои плоды
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Познакомьтесь со странной амфибией, которая выкармливает своих детенышей молоком
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
Вдохновились Дюной: Модификация скафандров позволит перерабатывать мочу в воду
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным
В 40% случаев люди ошибочно называют сгенерированное фото человека реальным

Новости компаний, релизы

Ведущие игроки агрорынка представят новинки на «Дне поля» в Агробиотехнопарке Казанского ГАУ
Межсетевой экран защитит компьютерные системы от киберугроз
Университет МИСИС будет готовить специалистов в сфере квантовых технологий
В Нижнем Новгороде проходит Шестой «ЯлФест-2024»
В ВГУВТ будут готовить уникальных специалистов на стыке инженерии и экономики для развития водного транспорта