Дослідники з Ріверсайду Каліфорнійського університету працюють з маловідомим класом рослинних гормонів, сподіваючись, що колись зможуть трекати бур’янами в касових полях, щоб проростати в той час, коли вони нешкідливо голодують до смерті. Їх робота також підкреслює важливість підземних мікробних популяцій та грибкових мереж.
На основі досліджень, що показують Стриголактони пов'язані з сигналом транспортування вологи та поживних речовин до коренів врожаю, а також факт, що вони допомагають покращити побудувати мікоризальні мережі грибів, і викликати проростання насіння бур’янів, вчені UCR вважають, що це можливо, забезпечити новий спосіб дії для боротьби з хімічними бур'янами на фермерських полях.
Біолог рослин UCR Девід Нельсон каже, що зазвичай рослинні гормони не “випромінюють зовні”, випромінюючи коріння одночасно, коли вони активні всередині рослини, але Стриголактони володіти цією рисою. Спочатку вони були ідентифіковані, коли спостереження показали, що вони сприяли проростанню виду бур’янів (з якої вони були названі) у коренях бавовняних рослин.
Wipeout. Паразитарні мзики виживають шляхом сифонів поживних речовин з інших рослин. Стручки на одному запасі можуть містити тисячі насіння. У бавовні насіння Striga пробуджуються до активності грибів мікоризних і розвиваються вчасно, щоб викрасти поживні речовини урожаю, що виникає. (Фото Ріверсайду Каліфорнії)
В присутності Стриголактони Насіння Striga, мабуть, сигналізується, що проростає, і як тільки виникає нова рослина Striga, вторгнеться в сусідні бавовняні коріння рослин і викрадає вологу та поживні речовини – стає жорстоким паразитарним конкурентом бавовни.
“Ці бур’яни чекають, коли сигнал прокинеться. Ми можемо дати їм цей сигнал у неправильний час – коли для них немає їжі – тому вони проростають і вмирають”, – пояснює Нельсон. “Це як перевертати власний перемикач проти них, по суті заохочуючи їх до самознищення”.
Зрозуміти Стриголактони Виробництво, дослідницька група під керівництвом Янрана Лі, тепер з UC San Diego, розробила інноваційну систему з використанням бактерій та дріжджів. Інженерно E. coli і дріжджові клітини для функціонування як крихітні хімічні заводи, вони відтворили біологічні етапи, необхідні для виробництва гормонів у контрольованому середовищі та потенційно в економічних кількостях.
“Це потужна система для дослідження рослинних ферментів”, – говорить Нельсон. «Це дозволяє нам характеризувати гени, які ніколи раніше не вивчалися, і маніпулювати ними, щоб побачити, як вони впливають на тип Стриголактони зроблений “.
Вчені все ще мають питання про те, чи буде стратегія «самогубства з бур’янами» працювати в районах розмірів фермерських полів у реальному світі.
“Ми тестуємо, чи можемо ми налагодити хімічний сигнал, щоб бути ще більш ефективним”,-говорить Нельсон. “Якщо ми зможемо, це може бути зміною гри для фермерів, які боролися з цими бур’янами”.
Дослідники кажуть Стриголактони Також обіцяйте медичні та екологічні програми, що дозволяють припустити, що вони можуть бути використані як антивірусні або протиракові агенти. Також є інтерес до їх потенційної ролі у боротьбі з цитрусовими зеленими захворюваннями, що калікує виробництво цитрусових у Флориді.
Докази для безперебійного
Крім впливу, дослідження UCR можуть забезпечити майбутню тактику боротьби з бур’янами, це також демонструє важливість, здавалося б, незначних гормональних сполук у корінних урожайах з ризосферою, в якій вони ростуть. Коріння впливають на ґрунт та його мікробну популяцію-що включає мікоризальні гриби-і, в свою чергу, впливають на добробут самих коренів і, отже, рослину.
Експерти з охорони здоров’я ґрунту давно виступають проти порушення ґрунту з плугами, зубилами та дисками, які не тільки руйнують агрегацію ґрунту (продукт ексудатів рослин), але й розбивають цінні мікоризні грибки, які працюють у тандемі, як гормони, як Стриголактони Для посилення рослинного поглинання поживних речовин та вологи.
Дослідження показують, що голодування азоту посилює Стриголактони Виробництво та ексудація в сорго, кукурудзі та салаті, що дозволяє припустити, що ці рослини залежать від грибкових мереж для азоту. У рису дефіцит сульфату також сприяє Стриголактони ексудати, що вказує на мережі, ймовірно, важливі для придбання сірки.
Після того, як такі мережі будуть знищені, потрібно тривалий час, щоб відновити їх із природних спорів, знайдених на різних рослинах врожаю та пасовища. Врешті -решт, якщо ґрунт залишиться непорушеним, грибкові мережі будуть взаємодіяти всі коріння рослин у безперервному полі і навіть між полями, пояснює Аллена Вільямса розуміння АГ.
«Найбільший дефіцит, який ми бачимо майже у всіх урожайах та пасовищах, які ми перевірили,-це мікоризальні гриби, які часто складають менше 3-4% від загальної живої мікробної біомаси в наших ґрунтах. Більше 90% усіх зразків ґрунту, на які ми дивимось,-це бактеріально (85-95%) та жахливо дефіцитні у мікозалій.”
