耐旱作物可以“开启”的沙漠微生物的应用

发芽拟南芥(thale水芹)和紫花苜蓿与微生物来自一个共同的沙漠植物的根已被证明,以帮助他们在干旱条件下茁壮成长。

“减轻干旱对农作物的影响是一个紧迫的目标对于我们这些在农业生物技术工作,“从KAUST Heribert赫特说,从事该项目中与同事从德国和沙特阿拉伯,包括第三Alwutayd,助理教授从公主Nourah少女阿大学。

“DARWIN21沙漠倡议成立10年前在KAUST微生物分离和分析沙漠。我们希望他们可以表达相同的特质作物就像沙漠植物,让它们热量,盐和/或耐旱,”赫特说。“这全球粮食安全作出巨大贡献。”

作为DARWIN21计划的一部分,赫特和他的团队已经从沙漠土壤分离出超过10000沙漠微生物菌株和沙漠植物的根。数以百计的这些菌株筛选,不同应变下的拟南芥植株进行发芽,寻找那些能够显著提高植物的耐干旱。

对于这个研究,旨在探索背后的分子机制增强干旱韧性,他们选择了一个细菌菌株从假单胞菌argentinensis称为SA190。SA190源于的根结节Indigofera银膜,一个小shrub-like植物中发现从撒哈拉沙漠和干旱灌丛带印度。

因为我们知道太多关于拟南芥——这是植物生物学中的遗传模型,我们可以分析的精确分子机制和变化SA190触发在应对干旱,植物“Alwutayd说。

研究小组发现,SA190修改重要的干旱胁迫基因的表观遗传状态。这些基因不表达了良好的生长条件下,但只表示当植物受到干旱。

“SA190推动这些基因只在需要的时候,这意味着农作物产量没有影响,这可以是一个不幸的副作用一些干旱的缓解措施,”Alwutayd指出。“SA190积极改变植物根的体系结构,从而提高了植物的水分利用效率。”

团队然后SA190影射紫花苜蓿,这些植物显示干旱显著增强韧性与控制。

“SA190可以很容易地在大量生产中发酵农作物的种子只需要涂有微生物,”赫特说。“一旦种子传播到该领域,SA190同事直接与作物幼苗,从而避免与其他土壤微生物竞争。这可能是一个功能非常强大的工具来帮助植物抵御干旱。”

参考:Alwutayd公里,Rawat AA,谢赫啊,et al。Microbe-induced ABA-mediated耐旱的根结构和表观遗传重编程。EMBO报告。2023:e56754。doi:10.15252 / embr.202256754

本文从以下转载材料。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。