29.01.2009

Биологи применили бактерии для ускорения роста деревьев

Бактерии, которые значительно способствуют росту деревьев даже на обделённых питательными веществами почвах, были обнаружены учёными из американской национальной лаборатории Брукхэвен (Brookhaven National Laboratory) благодаря работе по изучению способов очищения почвы.

Биолог Дэниэль ван дер Лели (Daniel van der Lelie) и его коллеги долгое время занимались изучением растений, которые произрастают на малоплодородных почвах, загрязнённых тяжёлыми металлами и прочими не самыми безвредными химикатами.

В предыдущих своих экспериментах биологи тщательно изучили молекулярный механизм, используемый бактериями для разрушения попадающих внутрь растения загрязняющих веществ. Затем «встроили» его в тополя. Таким образом им удалось частично очистить почву, на которой деревья выращивались.

Чуть позже выяснилось, что бактерии помогают деревьям расти быстрее даже тогда, когда в почве не присутствуют никакие вредные добавки.

«Тогда мы решили лучше исследовать этих микробов и их метаболические процессы», — рассказывает один из авторов работы Сафих Тагхави (Safiyh Taghavi).

Для этого биологи отделили бактерии, которые обычно проживают внутри корней тополя и ивы (они также известны как эндофитные — живущие в теле растительного организма). Несколько отдельных штаммов протестировали на способность усиливать рост черенков тополей в теплицах. (Подробно обо всех проведённых операциях читайте в пресс-релизе лаборатории.)

Параллельно было проведено изучение генов четырёх наиболее перспективных видов бактерий. Биологи хотели выяснить, не вырабатывают ли они какие-либо ферменты, гормоны или другие факторы обмена веществ, которые могли бы способствовать росту растений.

«Понимание симбиотического сосуществования микроба и дерева позволяет подумать о способах ещё большего ускорения процесса роста последнего», — говорит ван дер Лели.

В результате учёные выявили 78 эндофитов, проживающих в теле тополей и ив. Некоторые из них положительно влияли на рост деревьев, жизнедеятельность других никак не отразилась на росте биомассы, третьи – замедляли рост. К тем видам, что особенно отличились (50-процентное увеличение), учёные причислили образцы Enterobacter sp. 638 и Burkholderia cepacia BU72. Некоторые бактерии проявили своё положительное влияние (хотя и не столь значительное), взаимодействуя только с каким-то одним видом тополей.

В статье, которая вышла в первом февральском номере журнала Applied and Environmental Microbiology, биологи предполагают, что их находка позволит создать более выгодное производство биотоплива на обычных (не сельскохозяйственных) землях и не из пищевых культур, а всё из тех же тополей. Это значит, что борьба за ресурсы будет менее жёсткой и человечеству не придётся выбирать между едой и биотопливом.

Источники:

1. MEMBRANA