Рослини під час посухи припиняють засвоювати залізо, що знижує їхню харчову якість — дослідження

Сьогодні, 19:26

Фото: SuperAgronom.com

Ґрунтова посуха

Нове дослідження вчених з Університету Калгарі показало, що рослини, від ріпаку до рису та помідорів, активно вимикають власну здатність поглинати залізо, коли відчувають посуху.

Це відкриття може мати наслідки для харчової цінності сільськогосподарських культур.

Дослідження, опубліковане в журналі Cell, ставить під сумнів, чи посилають рослини «крик про допомогу», коли вони відчувають стрес через посуху, щоб залучити корисні ґрунтові мікроби (наприклад, бактерії та гриби) до свого коріння.

«Ми виявили, що цей зсув є результатом певних змін у коренях рослин. Це відбувається тому, що рослини, перебуваючи під стресом від посухи, знижують як свою імунну систему, так і свій механізм поглинання заліза», — каже доктор Коннор Фіцпатрік, доктор філософії, провідний автор дослідження.

Фіцпатрік каже, що це дозволяє певній групі бактерій, які називаються Streptomyces, процвітати, але це не означає автоматично здоровіші рослини. Деякі штами Streptomyces допомагають, пояснює він, а інші заважають.

«Разом це призводить до нового способу мислення про взаємодію рослин і мікробів під час посухи. Посуха не просто створює стрес для рослин. Вона фундаментально змінює те, як вони керують поживними речовинами та взаємодіють з навколишнім мікробним світом», — каже він.

Фіцпатрік каже, що дослідження важливе для біології рослин, але також дає уявлення про глобальну продовольчу безпеку та харчування людини.

«Дефіцит заліза вже є одним з найпоширеніших харчових розладів у світі, який впливає на мільярди людей. Значна частина заліза в раціоні людини надходить з таких рослин, як зернові та бобові. Водночас, посуха зростає за частотою та інтенсивністю в багатьох сільськогосподарських регіонах через зміну клімату», — каже він.

Фіцпатрік каже, що дослідження показує, що проблеми можуть бути більш пов'язані, ніж вважалося раніше.

«Це означає, що посуха може не лише знизити врожайність, але й знизити харчову якість сільськогосподарських культур, обмежуючи вміст заліза в їстівних тканинах», – каже він.

Фіцпатрік каже, що дослідницька група виявила зниження поглинання заліза, намагаючись зрозуміти мікробне збагачення коренів рослин.

«Ми експериментально маніпулювали стресом посухи та доступністю заліза, щоб зрозуміти механізм», – пояснює він.

Спочатку команда використовувала модельний організм Arabidopsis thaliana, а пізніше продемонструвала його дію на широкий спектр рослин.

«Ми показали це для рису, ми показали це для помідорів і, нещодавно, ми показали це для ріпаку», — каже Фіцпатрік.

Дослідження відкриває шлях до створення пробіотичних засобів для обробки ґрунту або способів селекції культур, які підтримують поглинання заліза під час посухи, додає він.