Мікроби-симбіонти змушують активніше працювати іонні насоси в корінні.
Ґрунтові мікроби допомагають рослинам засвоювати поживні речовини і пристосовуватися до можливих несприятливих умов. Дослідники з Туринського університету разом з колегами з Університету Мілана і Науково-технологічного університету імені короля Абдалли описують у статті в Environmental Microbiology, що саме роблять бактерії, допомагаючи рослинам вижити в посуху.
Є кілька механізмів, які рухають воду від коріння до листя. З одного боку, це транспірація, тобто випаровування води самим листям: випаровуючи воду, рослина підтягує її знизу. З іншого боку, у самих коренів є спеціальні механізми, які змушують воду входити в кореневі клітини.
У рослинних клітинах є внутрішні великі порожнини-вакуолі, заповнені клітинним соком. У мембрані, яка захищає вакуоль, сидять різні білки, що забезпечують транспорт тих чи інших молекул з цитоплазми у вакуоль і назад. Одні з таких білків - це протонні насоси: вони закачують у вакуоль протони, тобто іони водню. У міру того, як їх концентрація у вакуолі зростає, в неї починає надходити вода з цитоплазми, а в саму цитоплазму - із зовнішнього середовища.
Автори роботи експериментували зі стручковим перцем, який дуже чутливий до посухи, і двома видами бактерій, Bacillus subtilis і Paenibacillus illinoinensis, які живуть прямо в рослинних тканинах і стимулюють зростання рослини.
Перець ростили або в нормальних умовах, або обмежуючи його у воді. Якщо перцю не вистачало води, він ріс погано, але якщо йому в посуху давали бактерії, він активніше фотосинтезував і його коріння краще розвивалися. Виявилося, що завдяки бактеріям біля перцю в корінні сильніше працювали протонні насоси, які допомагають закачувати воду у вакуолі.
Отже, якщо ми хочемо збільшити засухостійкість якоїсь рослини, то ми можемо обійтися без генетичних модифікацій, принаймні, в деяких випадках - достатньо дізнатися, які бактерії допомагають рослині качати воду, і дати йому їх.