Фото: із відкритих джерел
У лабораторних експериментах із синтетичними бактеріальними спільнотами вчені показали: різні рослини можуть заселяти корені різними видами бактерій, але набір корисних функцій у кореневому мікробіомі збігається. Автори вважають, що це може змінити підхід до розробки мікробних біостимуляторів і біодобрив.
Про це повідомляє сайт Аграрії разом з посиланням на сайт Global Agriculture.
Корені рослин, імовірно, «обирають» бактеріальних партнерів не за таксономією (видом), а за тим, які метаболічні та сигнальні функції ці бактерії здатні виконувати. Такий висновок зробила група дослідників з Орхуського університету (Данія) та Утрехтського університету (Нідерланди) у роботі, опублікованій 17 вересня 2026 року в Nature Microbiology.
Як проводили дослідження
Команда проаналізувала майже 1 000 бактеріальних геномів і сформувала в лабораторії синтетичні бактеріальні спільноти різного складу та складності (метод reconstitution). Далі ці спільноти інокулювали на три рослини, вирощені в ґрунті:
- Arabidopsis thaliana (модельна рослина),
- ячмінь (культура зернової групи),
- Lotus japonicus (модельна бобова).
Після цього дослідники секвенували, які бактерії реально закріпилися на коренях кожної рослини, і паралельно зіставили не лише «переможців» за видами, а й те, які метаболічні та сигнальні функції вони несуть.
Ключовий результат: різні види — подібні функції
За даними авторів, хоча кожна з трьох рослин у підсумку мала різний набір бактеріальних видів у кореневій зоні, «функціональний вихід» збігався. У всіх трьох випадках команда ідентифікувала 266 бактеріальних функцій, які стабільно збагачувалися в кореневому мікробіомі. Це становило близько 3% від загальної функціональної різноманітності, представленої у стартовому пулі геномів.
Жоден окремий штам не мав повного набору цих функцій: вони були «розподілені» між кількома членами спільноти. Дослідники описують це як базовий функціональний «інструментарій», потрібний для успішної колонізації кореня.
Відмінності між рослинами: як саме збирається «інструментарій»
Рослини відрізнялися тим, як формували цей набір функцій. Зокрема, Arabidopsis і ячмінь, за описом у матеріалі, мали кореневі спільноти, на які найбільше впливала доступність бактерій у вихідному інокуляті. Натомість Lotus japonicus частіше «віддавав перевагу» меншій кількості більш універсальних штамів, кожен з яких ніс ширший набір потрібних функцій — автори порівнюють це зі стратегією «швейцарського ножа».
Що це може означати для біодобрив і біостимуляторів
У публікації зазначено, що для розробників мікробних біодобрив і біостимуляторів практичний висновок може полягати у зміні логіки підбору консорціумів: не фіксуватися на конкретних видах/штамах, а оцінювати функціональні можливості, які спільнота приносить у кореневу систему. Автори вказують, що нинішній підхід часто базується на випробуваннях окремих видів або фіксованих комбінацій «методом спроб і помилок», що може давати повільні та нестабільні результати в різних ґрунтах і на різних культурах.
Водночас у матеріалі підкреслюється: результати отримані в контрольованих лабораторних reconstitution-експериментах, а даних польових випробувань, які б підтвердили перевагу «функціонально спроєктованих» консорціумів над традиційними штам-орієнтованими продуктами, автори поки не опублікували.
Основні факти
- Публікація: Nature Microbiology, 17 вересня 2026 року.
- Установи: Орхуський університет (Данія) та Утрехтський університет (Нідерланди); також згадані партнери з Університету Копенгагена, INRAE Angers (Франція) та Університету Фрідріха Шиллера в Єні (Німеччина).
- Дизайн: аналіз майже 1 000 бактеріальних геномів; синтетичні бактеріальні спільноти (reconstitution) та інокуляція на рослини, вирощені в ґрунті.
- Об’єкти: Arabidopsis thaliana, ячмінь, Lotus japonicus.
- Результат: 266 функцій, стабільно збагачених у кореневому мікробіомі всіх трьох рослин (≈3% від функціональної різноманітності стартового пулу).