Бактерии помогают растениям выдержать жару
Впрочем, есть ещё одна уловка, которая позволяет растениям переносить жару – они налаживают сотрудничество с почвенными бактериями. Известно, что микрофлора вокруг корней часто оказывается для растений очень благоприятной в том смысле, что позволяет им переносить сложные обстоятельства: засуху, повышенное содержание солей в почве, или, например, высокую температуру.
Но если какие-то бактерии привыкли защищать от жары одни растения, будут ли они также защищать какой-нибудь другой вид? Это решили проверить сотрудники Научно-технологического университета имени короля Абдаллы и Венского университета. Они взяли бактерии SA187 из рода Enterobacter, которые живут прямо внутри корней индигоферы серебристой, небольшого кустарника, растущего в довольно жарких странах, от Египта до Индии. Бактериями от индигоферы покрыли семена пшеницы, дождались, когда из них вырастут растения, и прогрели эти растения два часа при 44 °С. Пшеница с бактериями осталась неповреждённой и продолжала цвести. А вот пшеница без бактерий после такого теплового удара перестала расти, и листья её начали желтеть.
Следующий эксперимент продолжался уже несколько лет, пока пшеницу выращивали на поле рядом с Дубаем, где воздух может прогреваться до 45 °С (хотя пшеницу здесь обычно выращивает зимой, когда температура пониже). Пшеница с бактериями оказалась на 20–50% более урожайной,чем обычная.
Наконец, исследователям удалось расшифровать молекулярный механизм, с помощью которого бактерии защищают растения от жары. Оказалось, что вещества, выделяемые микробами, превращаются в растительных тканях в этилен. А этилен работает в растениях как гормон, помогающий противостоять температурному стрессу. То есть бактерии помогали пшенице включить собственные антистрессовые гены. Результаты экспериментов опубликованы в EMBO reports.
Бактериальный способ защиты от стресса достаточно прост и, очевидно вполне эффективен. Кроме того, бактерий ведь можно использовать не только против температурных стрессов, но и в других экстремальных условиях. Например, три года назад мы писали о других бактериях, которые защищают растения от засухи, помогая им качать воду из почвы.