Ученые ТюмГУ обнаружили, что найденные в вечной мерзлоте бактерии Bacillus spp. способны повысить урожайность озимой пшеницы и предотвратить распространение фитопатогенных грибов. Новые биопрепараты уже опробовали в реальных условиях в Западной Сибири.
По словам заведующего лабораторией антимикробной резистентности Института экологической и сельскохозяйственной биологии ТюмГУ Алексея Васильченко, таяние вечной мерзлоты имеет и отрицательные, и положительные стороны. К жизни могут вернуться как опасные патогены, так и полезные для человека микроорганизмы.
«В наши дни сельское хозяйство переориентируется с химических пестицидов на биологические средства защиты растений, в том числе микроорганизмы и вырабатываемые ими биологически активные вещества. Но применение биометода сдерживает зависимость эффективности микробных препаратов от природно-климатических условий региона.
Так, на территориях с холодным климатом подобные препараты могут иметь ограниченную эффективность или вовсе не быть эффективными. Выход из этой ситуации – в создании линейки биопестицидов на основе устойчивых к холоду или холодолюбивых микроорганизмов, продуцирующих фитостимуляторы и антимикробные метаболиты», – рассказал Алексей Васильченко.
Ранее ученые отобрали около десяти штаммов бактерий из мерзлотных отложений, которые могут продуцировать ферменты при низких температурах. Все они относятся к эпохе верхнего и среднего плейстоцена. Теперь биологи проверили способность микроорганизмов стимулировать рост растений и защищать их от фитопатогенных грибов. В результате из 10 штаммов отобрали два, один из которых обладает способностью подавлять фитопатогенные грибы, а другой – стимулировать рост растений.
Исследование показало, что вместе они значительно повышают урожайность озимой пшеницы и предотвращают заражение зерен фитопатогенными грибами.
Полевые эксперименты прошли участке биостанции ТюмГУ на озере Кучак – месте дислокации Пилотного карбонового полигона Западно-Сибирского НОЦ. Ученые рассматривали такие характеристики, как высота растения, количество продуктивных стеблей, длина колоса, количество зерен в колосе и вес зерна на колос.
«Бациллы, полученные из вечной мерзлоты Западной Сибири, способны конкурировать с другими известными адаптированными к холоду штаммами Bacillus spp., выделенными из холодных регионов нашей планеты», – заключили исследователи.
Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда. Результаты исследования опубликованы в журнале Agronomy.