Наши интенсивные сельскохозяйственные системы основаны на высоких затратах удобрений и пестицидов. Это вредно для окружающей среды, а также не является устойчивым. Таким образом, ключевые вопросы в исследованиях заключаются в том, как снизить эти затраты, сохраняя при этом урожайность наших культур.
Одним из многообещающих путей достижения этой цели является снабжение растений полезными микробами в полевых условиях. Однако для того, чтобы сделать это успешно, нам необходимо понимать сложные химические взаимосвязи между партнерами. Мы изучаем это взаимодействие, изучая корневой экссудат в нашей лаборатории.
Мы обнаружили, что корневая экссудация очень динамична. Она различается в зависимости от вида растений, стадии развития, а также суточных временных точек. Растения также реагируют на присутствие различных видов микробов, изменяя свой метаболический профиль.
Поскольку корневые экссудаты являются питательными веществами и сигналами для микробного сообщества, изучение профилей экссудации имеет решающее значение для понимания того, как растения взаимодействуют с микробами в окружающей среде. Разработки в области метаболомики, а также в технологиях секвенирования нового поколения действительно продвигают вперед область взаимодействия микробиома растений. Очевидно, что вам нужен рабочий процесс метаболомики для обнаружения соединения или соединений, представляющих интерес в данной системе.
И технологии секвенирования нового поколения действительно важны для понимания структуры, а также функций растительных микробиомов. Кроме того, очень полезно использовать специализированные системы роста или упрощенные системы роста, подобные той, которую мы здесь представляем, чтобы понять молекулярные механизмы взаимодействия микробов растений. Наша система может быть стерильной, но мы также можем инокулировать ее целевыми микроорганизмами.
Одна из задач, стоящих перед нами, заключается в обнаружении метаболитов в низкой концентрации в экссудате. Если фон низкий, то сделать это несложно. Если у нас есть гораздо более сложная среда, такая как почва, то это сложнее.
Еще одна нерешенная проблема заключается в том, что мы добавляем к картине микробы. Тогда невозможно отличить соединение, вырабатываемое растениями от микробов. Мы разработали систему, которая является недорогой и достаточно простой.
Его стерильная конструкция позволяет проводить последовательные эксперименты. Сначала растительные метаболиты отбрасываются. Затем растения инокулируют микробами, и здесь оценивают изменения в профиле метаболитов.
Это также позволяет выращивать различные виды растений в течение длительного периода времени. Подводя итог, можно сказать, что эта система хорошо подходит для многих областей применения.
