Открытие корней может привести к созданию сельскохозяйственных культур, требующих меньше удобрений

Исследователи из Университета штата Пенсильвания обнаружили, что растения фасоли, подавляющие вторичный рост корней в пользу усиления первичного роста, исследуют больший объем почвы для получения фосфора. По их словам, эти результаты важны для селекционеров и могут повысить продуктивность культур на бедных питательными веществами почвах. Увеличение длины корня называют первичным ростом, а вторичный рост — это увеличение толщины или обхвата корня. Поскольку рост корней требует от растения метаболических затрат, растения фасоли, растущие на почвах с дефицитом фосфора и образующие более длинные и тонкие корни, получают преимущество в исследовании большего объема почвы и усвоении большего количества фосфора.

«Как естественная стратегия для растений в условиях фосфорного стресса, это выигрышный вариант, — заявил ведущий исследователь Кристофер Строк. — Это важно, поскольку большинство почв в мире бедны фосфором, а особенности корней, улучшающие его усвоение, могут не только повысить эффективность поглощения удобрений фермерами в США, но и помочь фермерам в развивающихся странах, у которых нет доступа к фосфатным удобрениям».

В исследовании, опубликованном в этом месяце в журнале Plant Physiology, ученые использовали компьютерное моделирование и выращивали рекомбинантные инбредные линии обыкновенной фасоли, чтобы понять, как растения распределяют ресурсы между первичным и вторичным ростом корней при фосфорном стрессе. Растения выращивали как в тепличных условиях, так и на специальных полях.

Наблюдаемые различия в росте растений фасоли были разительными. В условиях фосфорного стресса генотипы с наибольшим подавлением вторичного роста корней демонстрировали увеличенную длину корней, поглощали больше фосфора и имели более крупные побеги по сравнению с генотипами с более выраженным вторичным ростом.

«Наша цель — выявить такие признаки, как снижение вторичного роста корней, и передать их селекционерам для включения в их программы, — отметил профессор Джонатан Линч. — Совместно с нашими партнерами-селекционерами могут быть разработаны сорта фасоли с пониженным вторичным ростом корней и, следовательно, с лучшей урожайностью на бедных почвах, что станет огромным преимуществом для мелких фермеров, зависящих от фасоли как от источника пищи и дохода».