Кукуруза выделяет в почву особые вещества, которые привлекают к корням растения некоторые виды бактерий, производящих полезные для злака вещества, и одновременно являются ядом для других микроорганизмов, заявляют британские биологи в статье, опубликованной в журнале PLoS One.
Нил и его коллеги изучали состав химических веществ, которые выделяются в почву корнями молодых ростков кукурузы. Помимо обычного набора простых углеводородов и карбоновых кислот, ученые обнаружили множество молекул, относящихся к классу бензоксазиноидов. Это сложные органические соединения, в состав которых входит несколько углеводородных колец, в структуре которых присутствуют атомы азота и кислорода.
Как отмечают биологи, данные вещества обычно используются растениями для защиты листьев и побегов от паразитов, обитающих не под землей, а на поверхности почвы. Несмотря на токсичность бензоксаноидов, подземные микроорганизмы чувствовали себя неплохо и даже стремились попасть туда, где этих веществ было особенно много.
Авторы статьи попытались разрешить этот парадокс, изучив геном одной из таких почвенных бацилл - грам-негативной палочки Pseudomonas putida. Эта бактерия устойчива к многим токсинам и способна питаться практически любой органикой, в связи с чем некоторые ученые предлагают использовать ее для очистки сточных вод и разложения отработанных углеводородных продуктов - минерального масла, растворителей и других веществ.
Анализ генома показал, что часть генов Pseudomonas putida была связана с бензоксазиноидами. Как утверждают ученые, такие фрагменты ДНК позволяли бактерии находить молекулы этого вещества и разлагать их. Кроме того, появление бензоксазиноидов в питательной среде "включало" другие гены, которые заставляли микроорганизм выделять в окружающую среду железо, фосфор и другие полезные вещества.
"Теперь у нас есть свидетельства того, что Pseudomonas putida использует эти токсичные вещества в качестве "маяка", по сигналу которого они движутся в сторону корней кукурузы. Бациллы не только доставляют питательные вещества растениям, но и конкурируют с болезнетворными микробами, тем самым снижая их число", - продолжил Нил.
Ученые планируют продолжить свое исследование и изучить других бактерий, обитающих у корней кукурузы.
"Следующим важным шагом станет определение состава сообщества микробов, который задается корневыми феромонами кукурузы, и определить то, какие положительные эффекты оказывает каждый микроорганизм на скорость роста растения, его здоровье и качество почвы", - заключает другой участник группы Журриан Тон (Jurriaan Ton) из университета Шеффилда (Великобритания).
