Биологи увидели потенциал микробиоты вечной мерзлоты

«Увеличение средней температуры поверхности Земли привело к таянию ледников и растеплению многолетнемёрзлых грунтов. Этот процесс имеет как негативные, так и позитивные последствия для человечества с точки зрения биобезопасности. С одной стороны, оттаивание зон вечной мерзлоты потенциально может „вернуть к жизни“ опасные патогены, а с другой — мерзлота является источником новых микроорганизмов, которые могут быть полезны для человека. В наши дни сельское хозяйство переориентируется с химических пестицидов на биологические средства защиты растений, в том числе микроорганизмы и вырабатываемые ими биологически активные вещества. Но применение биометода сдерживает зависимость эффективности микробных препаратов от природно-климатических условий региона. Так, на территориях с холодным климатом подобные препараты могут иметь ограниченную эффективность или вовсе не быть эффективными. Выход из этой ситуации — в создании линейки биопестицидов на основе устойчивых к холоду или холодолюбивых микроорганизмов, продуцирующих фитостимуляторы и антимикробные метаболиты», — сообщил заведующий лабораторией антимикробной резистентности Института экологической и сельскохозяйственной биологии (X-BIO) ТюмГУ Алексей Васильченко.

Ранее биологи отобрали порядка десяти штаммов бацилл (Bacillus spp.) из мерзлотных отложений, способных при низких температурах продуцировать ферменты. Все они относятся к эпохе верхнего и среднего плейстоцена IV морской террасы и получены из керна скважин, пробуренных в районе Тарко-Сале (Ямало-Ненецкий автономный округ). В настоящей работе эти микроорганизмы были исследованы на способность к стимуляции роста растений и их защите от фитопатогенных грибов. При этом из 10 штаммов бацилл было отобрано два, один из которых обладает способностью подавлять фитопатогенные грибы, а другой — стимулировать рост растений. Исследование показало, что в консорциуме эти штаммы значительно повышают урожайность озимой пшеницы и предотвращают зараженность зерен фитопатогенными грибами.

Полевые эксперименты проводились на экспериментальном участке биостанции ТюмГУ на озере Кучак — месте дислокации пилотного карбонового полигона Западно-Сибирского НОЦ. Озимая пшеница была собрана в фазе полной спелости, а эффекты различных обработок оценивались после уборки урожая. Среди рассмотренных характеристик: высота растения, количество продуктивных стеблей, длина колоса, количество зерен в колосе и вес зерна на колос.

«Бациллы, полученные из вечной мерзлоты Западной Сибири, способны конкурировать с другими известными адаптированными к холоду штаммами Bacillus spp., выделенными из холодных регионов нашей планеты», — заключили исследователи.

Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда.

Источник:

Управление стратегических коммуникаций ТюмГУ

Фото: moya-planeta.ru