[ad_1]
Институт сельскохозяйственной инженерии и биоэкономики им. Лейбница eV
Концептуальная фигура, изображающая процесс наследования микробов в растениях. Процесс включает три стадии, как показано в верхней части рисунка: (1) от растения к семени, (2) состояние покоя и (3) от семени к проростку. На первом этапе происходит как половая, так и бесполая передача. Выделены следующие процессы. (A) половая и бесполая передача микроорганизмов, как показано в увеличенном круге. (B) Влияние микроорганизмов и опылителей окружающей среды на микробиом цветков и семян. (C) Сборка и распределение микробиома внутри семян от эмбриогенеза до созревания семян. (D) Взаимодействие микробиома семян с микроорганизмами окружающей среды во время покоя, включая микроорганизмы, связанные с животными, распространяющими семена, и послеуборочной обработкой. (E) Путь передачи микроорганизмов семян в филлосферу проростков (красные точки) и корни (синие точки), а также транзиторный микробиом, который не мигрирует из семян (черные точки). Серые пунктирные стрелки ниже и выше проростка указывают на колонизацию проростка микробиомом окружающей среды. Хотя горизонтальное приобретение из окружающей среды не является частью микробного наследования, оно изображено здесь, поскольку семена естественным образом прорастают в почве, и унаследованный микробиом будет взаимодействовать с микробиомом окружающей среды, формируя микробиом проростка. Кредит: Тенденции в микробиологии (2022). DOI: 10.1016/j.tim.2022.10.009
Что сильнее определяет нас и другие живые организмы: гены или окружающая среда? Только недавно исследователи смогли экспериментально доказать, что даже микроорганизмы могут передаваться по наследству от одного поколения растений к другому через семена.
В статье, только что опубликованной в открытом доступе в журнале Тенденции в микробиологии, ученые более подробно изучают процесс наследования микробов через семена и выявляют факторы, существенно влияющие на сборку растительного микробиома. Своей основной работой авторы создают важную веху в исследованиях микробиома.
Экспериментальные исследования показывают, что растения не только наследуют генетические признаки своими семенами, но и сложный микробиом, состоящий из грибов, бактерий и архей.
«Знания о микробной наследственности открывают для исследователей во всем мире возможность разработать совершенно новое понимание мира природы и расширить наши возможности влиять на него. Микробиомы растений оказывают огромное влияние на здоровье, устойчивость, рост и даже поглощение питательных веществ растениями. К сожалению, «Мы очень мало знаем о том, как эти сообщества микроорганизмов переходят от одного поколения растений к другому», — говорит д-р Ахмед Абдельфаттах, руководитель группы по управлению микробиомом в Институте сельскохозяйственной инженерии и биоэкономики им. Лейбница и первый автор публикации.
В 2021 году доктор Абдельфаттах и группа ученых впервые смогли экспериментально продемонстрировать микробное наследование через семена. Поэтому он вместе со своими коллегами из Стокгольмского университета, Технологического университета Граца и Потсдамского университета более внимательно изучил наследование микробов у растений.
В своей работе они делят процесс наследования на три стадии: «от растения к семени», «покоя семени» и «семени к проростку» и проливают свет на факторы, влияющие на микробную передачу на каждой стадии.
На первом этапе, «от растения к семени», вид растения, условия его среды во время созревания семян и его репродуктивная форма являются одними из центральных влияющих факторов. На втором этапе тип и схема «покоя семян», среди прочих факторов, играют центральную роль, поскольку микробиом семян, которые должны временно храниться, ведет себя иначе, чем микробиом семян, которые естественным образом отдыхают перед тем, как начать прорастать.
Во время прорастания, в свою очередь, микроорганизмы должны проникнуть в соответствующие ткани растения, где важную роль могут играть пути передачи, а также генетические факторы.
«Если мы поймем, как работает микробная наследственность и как мы можем на нее влиять, у нас появится огромный потенциал для применения. Эти знания могут помочь в восстановлении экосистем и оптимизации сельского хозяйства, например, путем переноса полезных микроорганизмов в семена через покрытие или путем включения микробиома в хранилище. условий или рабочих процессов», — заключает д-р Абдельфаттах.
Дополнительная информация:
Ахмед Абдельфаттах и др., От семени к семени: роль микробной наследственности в сборке растительного микробиома, Тенденции в микробиологии (2022). DOI: 10.1016/j.tim.2022.10.009
Предоставлено Институтом сельскохозяйственной инженерии и биоэкономики им. Лейбница eV.
Цитата: Путешествие между поколениями: наследование микробиома растений через семена (5 декабря 2022 г.), получено 5 декабря 2022 г. с https://phys.org/news/2022-12-journey-generations-inheritance-microbiome-seed.html.
Этот документ защищен авторским правом. За исключением любой честной сделки с целью частного изучения или исследования, никакая часть не может быть воспроизведена без письменного разрешения. Контент предоставляется только в ознакомительных целях.
[ad_2]
Source link
